科学家发现免疫细胞意外地改变行为,引发牛皮癣病变

牛皮癣
资料来源:CC0 Public Domain

数以百万计的人患有牛皮癣,这是一种慢性自身免疫性疾病,会导致皮肤上出现鳞状斑块,通常发生在牛皮癣关节炎之前。虽然目前还没有治愈的方法,但治疗方法有外用药膏和注射药物来阻止炎症。为了改进治疗方案,科学家们需要更好地了解导致这些病变的免疫系统失调。

利用先进的计算基因组分析芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的一名研究人员和她的合作者从小鼠模型中发现,当暴露在一个触发器下时,某些类型的免疫细胞会以意想不到的方式改变它们的行为,从而产生导致病变的蛋白质信号。

这项研究由助理教授Samantha Riesenfeld共同领导,揭示了潜在的免疫反应的新途径,最终可能导致更好的疾病治疗。

研究结果最近发表在该杂志上自然

了解免疫细胞的行为

包括耶鲁大学、麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学的合作者在内的研究人员,开始更好地了解先天淋巴样细胞(ILCs),一种存在于屏障组织中的免疫细胞,如皮肤和肠道内衬。尽管没有t细胞那么多,t细胞在身体的适应中起着核心作用-ILCs快速感知、整合、响应和传播信号,从而调节下游免疫反应。

以往的研究在皮损中观察到一种特定类型的ILCs,并提出了它们在驱动牛皮癣中的重要性,但这些ILCs的起源及其作用尚不清楚。为了弄清楚它们的作用,研究小组结合了先进的实验和计算方法。

实验中,研究人员使用白细胞介素-23 (IL-23)刺激小鼠模型的皮肤炎症,IL-23是一种引起银屑病病变的细胞因子。即使在缺乏所有t细胞的小鼠中,ilc仍然可以导致牛皮癣。科学家们在疾病诱导过程中从小鼠皮肤中分离出数千个ilc,并使用单细胞rna测序技术分别对这些细胞的基因表达进行了分析。

Riesenfeld和她的合作者随后在这些高维基因表达数据上使用机器学习技术,对IL-23治疗前和治疗后ILCs的行为进行定量模拟。

他们发现ilc从事一系列活动,不受先前确定的角色的约束。他们的模型表明,这一光谱上的ilc具有可塑性,允许它们通过改变程序化的动作(通常被认为是它们身份的稳定部分)来响应IL-23信号,以产生诱发皮肤损伤的致病细胞因子。科学家们通过实验验证了这些预测,他们使用了允许追踪ILC命运的转基因小鼠。

Riesenfeld说:“这些发现告诉我们关于牛皮癣是如何发生的,以及炎症触发如何改变免疫细胞的行为。”“我们现在认为ILCs细胞的身份比我们过去认为的更灵活,更不预先确定。也就是说,倾向于扮演一种角色的细胞在胁迫下可能会做一些非常不同的事情。”

一种理解免疫系统的新方法

实验和计算相结合的方法不仅可以用来描述一个基因或蛋白质,还可以用来描述单个免疫细胞的整个转录程序,通过适当的分析,可以为免疫反应模式提供有价值的见解。

Riesenfeld说:“理解异质细胞是如何通过免疫信号整合和转化的,对于解决基本的健康相关问题至关重要,比如为什么一个人对炎症反应的刺激做出反应,而另一个人却能忍受它。”

通过对这些细胞如何工作的基本了解,这项研究表明,更好的牛皮癣治疗最终可能包括阻断这些早期反应者避免致病性。


进一步探索

牛皮癣发生的新因素被发现

更多信息:Piotr Bielecki等人,皮肤固有淋巴样细胞聚集在致病效应状态,自然(2021).DOI: 10.1038 / s41586 - 021 - 03188 - w
期刊信息: 自然

所提供的芝加哥大学
引用:科学家显示免疫细胞意外改变行为,引发牛皮癣病变(2021,5月13日)检索于2021年5月14日//www.puressens.com/news/2021-05-scientists-immune-cells-behavior-unexpectedly.html
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