免疫细胞在保护眼睛方面的作用可能比我们想象的要大得多

我们的眼睛需要保护自己免受灰尘和碎片的伤害;病毒和细菌;我们每天使用的化学物质，如肥皂和乳液;紫外线:来自太阳的紫外线;以及长时间盯着电脑屏幕或设备。考虑到所有这些潜在的威胁，我们可能会惊讶地发现，眼睛中对视觉至关重要的部分——晶状体、角膜和视网膜——具有免疫特权，这意味着它们缺乏免疫细胞及其提供的保护。那么这些重要的组织是如何保护自己的呢?

这是Thomas Jefferson大学病理学、解剖学和细胞生物学教授、眼科研究领域的领导者Sue Menko博士一直在思考的问题镜头．几年前，她和她实验室的研究人员正在研究一只老鼠，这只老鼠被改造成缺乏一种关键蛋白质，这种蛋白质是形成晶状体完全透明结构所必需的。正如他们所料，如果没有这种蛋白质，晶状体就会畸形。但令他们惊讶的是，他们还观察到免疫细胞在镜头里修补伤口。这是第一次免疫细胞被发现被招募到镜头中，它挑战了几十年的科学教条。

不仅如此，研究人员还发现，即使损伤发生在晶状体上，免疫细胞也出现在眼睛的其他部位，比如形成眼睛前部并将光线聚焦到晶状体上的角膜。相反，去年Menko实验室与乔治华盛顿大学的Mary Ann Stepp实验室合作，发现当角膜受伤时，免疫细胞会移动到晶状体表面。

现在，在一项新的研究中，研究人员表明，免疫细胞对晶状体有反应，不仅是在眼睛急性损伤后，而且对长期的炎症也有反应。他们与国家眼科研究所(National Eye Institute)的Rachael Caspi博士实验室和Stepp实验室合作，研究了葡萄膜炎的小鼠模型，葡萄膜炎是一种由感染或损伤引发的眼部炎症，被认为是一种像糖尿病一样的自身免疫性疾病。如果不及时治疗，葡萄膜炎会导致一系列并发症，包括视网膜瘢痕、青光眼和晶状体白内障。然而，由于晶状体长期以来被认为具有免疫特权，免疫细胞在与葡萄膜炎相关的白内障中的作用从未被探索过。

他们的研究发表在FASEB期刊在美国，门科博士和她的实验室使用高分辨率显微镜观察了整个眼睛和晶状体表面。研究人员首先想知道的是，在葡萄膜炎的实验模型中，免疫细胞是否与晶状体相互作用?他们被眼前的景象惊呆了。

Menko博士说:“在我们之前的角膜损伤研究中，我们在晶状体表面看到了少量的免疫细胞，它们几乎像哨兵一样发挥作用。”“在这种情况下，它就像一个攻城槌。有几十种不同类型的免疫细胞，包括t细胞和巨噬细胞。这显然是一种强大的免疫反应，部分反映了葡萄膜炎的炎症是如此严重。”

然后，研究人员在26天的时间里监测了这种对晶状体的免疫反应，炎症在第14天开始出现(下面的第一个小组)，在第19天达到顶峰(第二个小组)，并在第26天开始消退(第三个小组)。

他们用高倍显微镜观察了透镜表面的不同区域。晶状体的两侧有两个充满液体的腔室——位于眼球前部晶状体和角膜之间的房水，以及位于眼球后部分隔晶状体和视网膜的玻璃体(如下图所示)。葡萄膜炎时，一个或两个腔室都充满了免疫细胞。然而，人们一直认为，晶状体周围有一层富含蛋白质的厚层，被称为晶状体，可以保护晶状体不受这些免疫细胞的伤害胶囊．

乔迪雷·德德瑞(JodiRae DeDreu)是杰斐逊大学门科实验室的博士生，也是这项研究的第一作者，他用荧光标记对晶状体进行染色，用红色标记组成胶囊的蛋白质，用绿色标记免疫细胞，用蓝色标记细胞核。然后，她拍摄了高分辨率的图像，并使用成像软件创建了胶囊的3D效果图，以检测其结构的变化。该软件允许她同时查看所有三种颜色，删除一种或两种，或使其中一种颜色透明。

“当我们把这些颜色放在一起看时，我们看到这些蓝点，它们是免疫细胞的细胞核，从晶状体囊的红色表面伸出来，”DeDreu解释道。“当你拿掉蓝色的细胞核时，我们会看到这些沿着囊层的深坑或凹痕(下图右面板)。这证明了免疫细胞实际上正在整合到晶状体囊中，这是以前从未有过的。”

从第14天到第19天，不仅草皮的数量随着时间的推移而增加，而且变得更深，这表明随着疾病的发展，对晶状体囊的侵入越来越多。此外，当DeDreu将晶状体胶囊的红色标签变得透明时，她可以非常详细地捕捉融合在胶囊内的免疫细胞的形态。在下面的右侧面板中，绿色标记的免疫细胞已经将自己压平以适应晶状体囊。

他们在Stepp博士实验室的合作者使用扫描电子显微镜证实了这一点，这种显微镜可以捕捉到晶状体囊表面的详细变化。他们发现了许多凸起，如下图所示，这表明免疫细胞已经整合到晶状体囊内的区域。这与Menko实验室的荧光标记结果相关。

免疫细胞已经准备好到达可能有损伤或感染的地方，分泌酶来分解碍事的组织。但它们能穿过厚晶状体囊吗?在一个令人惊讶的发现中，研究人员发现一些免疫细胞能够做到这一点(下图第一张图中，免疫细胞存在于红色的晶状体囊外)，并且实际上渗透到晶状体组织中(下图第二张图中，免疫细胞嵌入在灰色的晶状体组织中)。

Menko博士说:“到目前为止，人们对葡萄膜炎后眼睛这一区域损伤的机制知之甚少。”“这是我们第一次能够提供证据，证明免疫细胞可能是造成这种损伤的原因，尤其是对晶状体的损伤。”这也为了解青光眼等其他眼部疾病的晶状体病理提供了可能性。

有趣的是，他们还发现，即使葡萄膜炎在第26天开始消退，大多数免疫细胞都消失了，但仍有一些细胞整合在晶状体囊表面(第二和第三面板，下图)，并浸润到晶状体组织本身(第一个面板，下图)。

“为什么这些细胞还在这里?它们是否提供了一些持续的监测，或者它们是否会使眼睛易于发生炎症?”Menko博士问道。“这些细胞的最终命运是什么?”这些问题构成了Menko实验室未来研究的基础，这些问题的答案可能揭示免疫细胞在眼睛中的重要新角色。重要的是，到目前为止，他们的工作强调了眼睛中免疫细胞的存在比以前想象的要复杂得多。