Science新研究颠覆认知,有望一举解决困扰器官移植60余年问题,网友:生物课本得改了
魚羊 金磊 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 公眾號 QbitAI
看來這一次,免疫學教科書得改版了。
事情是這樣的。
頂級期刊 Science 發(fā)表了一篇關(guān)于免疫學方面的重磅文章(共同一作還是一位華人學者),核心要點是:
巨噬細胞和單核細胞等先天性髓樣免疫細胞,也可以產(chǎn)生抗原特異性的免疫記憶。
這一發(fā)現(xiàn)究竟有多厲害?
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刷新目前對先天免疫反應(yīng)的認知,也就是說,和免疫相關(guān)的問題,可能都要“重新來過”。
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有望一舉解決困擾器官移植 60 多年的免疫排斥問題。
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在癌癥和自身免疫疾病問題上,可能會產(chǎn)生新的見解。
網(wǎng)友也對此附議,還表示這項研究會改變教科書。
不一樣的免疫系統(tǒng)
我們都知道免疫系統(tǒng)分為 2 個部分:
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一個是先天性免疫,包括巨噬細胞和單核細胞等髓樣細胞,以及 NK 細胞等先天性淋巴細胞;
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另一個是適應(yīng)性免疫,例如我們熟知的T細胞和B細胞等。
當面對外來“入侵者”時,這兩個小家伙各司其職。
先天性免疫細胞像個哨兵,是第一波檢測體內(nèi)外來生物的細胞,若是它們發(fā)現(xiàn)了異常,就會回頭跟適應(yīng)性免疫細胞說:“兄弟,該你上了。”
△工作細胞:巨噬細胞 vs 金黃色葡萄球菌
適應(yīng)性免疫細胞被激活后,就會激發(fā)強烈的免疫反應(yīng)。
而適應(yīng)性免疫細胞有用一個獨門絕技——免疫記憶,見過一次入侵者,就會記住它的樣子。
若下次還敢入侵,適應(yīng)性免疫細胞就會快速識別出來,并發(fā)動更加猛烈的攻擊。
這就是我們以往對免疫系統(tǒng)的認知。
那么,免疫記憶,這個絕招真的只有適應(yīng)性免疫細胞才會嗎?
這就是,此次美國匹茲堡大學和康奈爾大學研究人員所要解決的問題,他們發(fā)現(xiàn):
巨噬細胞和單核細胞,這兩個先天性免疫細胞,也具有同樣的功能。
也就是說,以往我們認為它們只是“哨兵”,萬萬沒想到,它們也會“免疫記憶”這項絕技。
更意想不到的是,戰(zhàn)斗力簡直爆表,在“宿主防御”任務(wù)中,也起到了非常關(guān)鍵的作用。
簡直顛覆認知!
而目前在器官移植問題上,失敗的主要原因就是免疫記憶,所以這一發(fā)現(xiàn),從根本上為解決器官移植問題的思路提供了新的見解。
也正如論文一作之一的 Martin H. Oberbarnscheidt 博士所說:
有望一舉解決困擾器官移植 60 余年的免疫排斥問題。
那么,如此突破性的實驗是如何做到的呢?
實驗結(jié)果刷新認知
首先,研究人員安排了缺少B細胞、T細胞、NK 細胞和其他先天淋巴細胞的小鼠,并給它們移植了經(jīng)過射線照射處理的同種異體脾細胞。
然后,在 7 天、28 天、49 天之后,用與上述免疫脾細胞同源、或第三方同種異體脾細胞進行再移植。
結(jié)果顯示,在 7 天或 28 天的時候,與未免疫小鼠和移植了第三方脾細胞的小鼠相比,移植了同源脾細胞的小鼠體內(nèi),表現(xiàn)出了更加明顯、強烈的免疫反應(yīng)。
主導這種免疫反應(yīng)的,是單核細胞衍生的樹突狀細胞(Mo-DCs)和巨噬細胞。
這種增強反應(yīng)在 49 天后消失。
之后,研究人員又在另一種免疫缺陷模式的小鼠身上進行了同樣的實驗(上圖B),結(jié)果同樣如此。
并且,研究人員也排除了這樣一種可能性:增強反應(yīng)源自抗原的持久性。
因為在宿主的循環(huán)系統(tǒng)或脾臟中均未檢測到供體脾細胞,或完整的供體 MHCI 分子。
這也就表明,小鼠的巨噬細胞和單核細胞很可能獲得了對抗原的特異性記憶。
另外,小鼠和人的免疫細胞對抗原的特異性識別依賴于 MHC(主要組織相容性復(fù)合體)。為了進一步探明真相,研究人員在 17 個小鼠基因組數(shù)據(jù)庫中搜索,測試單核細胞/巨噬細胞的記憶是否依賴于對非自身 MHC 分子的檢測。
于是,他們發(fā)現(xiàn)多個能在髓樣細胞表面表達,且能與 MHC-I 結(jié)合的蛋白分子。
其中,配對免疫球蛋白樣受體-A(PIR-A)被證實,正是巨噬細胞和單核細胞記憶反應(yīng)所需的 MHC-I 受體。與之相對應(yīng)的人體受體是 LILRs。
在進一步的實驗中,研究人員分別嘗試用抗體阻斷 PIR-A 、敲除 PIR-A 點位基因,發(fā)現(xiàn)沒有了 PIR-1,小鼠的單核細胞和巨噬細胞就不對抗原產(chǎn)生特異性免疫記憶了。
也就是說,單核細胞和巨噬細胞的免疫記憶是由 PIR-A 介導的。
于是,研究人員同樣通過實驗證明:在腎臟和心臟異體移植中,敲除受體編碼 PIR-A 的基因,或者阻斷 PIR-A 與供體 MHC-I 分子的結(jié)合,可以阻斷免疫記憶,減弱異體移植排斥。
這也就意味著,這項新研究成果將經(jīng)典免疫記憶研究領(lǐng)域擴展到先天性骨髓細胞,并可能提高異體器官移植的存活率。
研究團隊介紹
本文通訊作者為 Fadi G. Lakkis,匹茲堡大學移植生物學講座教授,外科、免疫學、醫(yī)學特聘教授。
研究主攻實體器官移植中急性和慢性排斥反應(yīng)的基本機制,研究領(lǐng)域包括啟動和維持同種免疫反應(yīng)的先天機制,以及記憶T細胞在同種異體移植排斥反應(yīng)中的作用。
論文共同一作為華人學者,Dai Hehua,匹茲堡大學、南昌大學江西醫(yī)學院博士,江西醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院外科醫(yī)生。
研究重點是提高移植器官長期存活的有效措施,包括操縱免疫抑制調(diào)節(jié)T細胞群,提高宿主對移植器官的耐受性,并通過改變免疫系統(tǒng)中重要的細胞因子、趨化因子、共刺激和酶來抑制記憶T細胞介導的移植排斥反應(yīng)。
他們這項新研究的出爐,也讓不少網(wǎng)友覺得:不好好跟進新研究,以后初高中生物題都不會做了。
論文地址:
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/06/science.aax4040?rss=1
作者系網(wǎng)易新聞·網(wǎng)易號“各有態(tài)度”簽約作者
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Science新研究颠覆认知,有望一举解决困扰器官移植60余年问题,网友:生物课本得改了的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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