组织僵硬可能在许多慢性疾病中驱动免疫应答

细胞
信用:CC0公共领域

组织的僵硬会引起细胞的张力。来自巴克研究所、多伦多大学健康网络、斯坦福大学和阿尔伯塔大学的研究表明,僵硬通过加速新陈代谢影响先天免疫系统。研究结果表明,细胞紧张可能会引发炎症循环,从而导致慢性衰老疾病的发展。发表在细胞的报道巴克副教授,医学博士Dan Winer和他的同事提出了一种观察免疫系统如何运作的新方法,新的免疫疗法的可能性,并呼吁科学家们重新考虑他们的研究方式。

是急性感染(如淋巴腺肿胀或伤口后肿胀)的公认因素,Winer特别关注由环境引起的僵硬如何影响免疫系统。他说:“虽然病毒和细菌是触发免疫反应的关键因素,但我们认为细胞周围环境中的力量是影响免疫的关键因素。”“我们的组织和由此产生的细胞僵硬大多数疾病的变化,以及衰老本身,”维纳说。“这项工作为一种新的思考方式提供了支持这表明,在急性和慢性疾病期间,机械力启动并可能控制免疫系统,因为它让免疫系统在面临危险时做好准备。”

Winer和他的团队由多伦多大学健康网络研究助理硕士Mainak Chakraborty和Sue Tsai领导,Sue Tsai曾是该实验室的博士后研究员,现在是阿尔伯塔大学的助理教授,他们培养了树突状细胞(DCs),树突状细胞是树突状细胞的一个组成部分它协调了一种免疫反应,从不同生理僵硬程度的小鼠骨髓和脾脏。Chakraborty说:“与在模拟纤维炎性疾病的高强度条件下生长的细胞相比,在生理静休息刚度条件下生长的树突状细胞增殖、活化和细胞因子产生减少。”Tsai补充说:“高硬度生长的树突状细胞在主要葡萄糖代谢通路的活化和通量增加。”“在自身免疫性糖尿病和肿瘤免疫治疗的模型中,细胞张力刺激树突状细胞引发适应性免疫系统的反应,该反应在感染或损伤后特异性和继发性地发挥作用。”这一发现不仅限于小鼠的树突状细胞,人类的树突状细胞在更高的压力下也显示出活性的增强标记。

研究人员发现,海马信号分子TAZ是影响先天性神经张力下DC代谢和功能的重要因素。Winer说,鉴于加州大学的实验室洛杉矶最近展示了同样的途径促进了张力在适应性免疫系统中的影响。“这似乎是在免疫系统的双臂中传感环境力的关键途径,”葡萄酒们说。“机械期仍然被解读。我们希望我们的工作向前移动这一新兴领域并导致开发新的力量靶向免疫检查,这将使免疫系统正常在改变组织僵硬的许多条件下运作。”

对杀手疾病和慢性疾病的巨大影响

Winer说,组织僵硬对免疫系统的影响预计会影响一些疾病。他说:“心脏病、癌症和肺部疾病是美国人死亡的主要原因。”“我们研究的计算机算法显示,所有这些条件都受到基因或蛋白质相互作用的强烈调节,这些基因或蛋白质相互作用是由免疫系统的紧张感引起的。研究这些疾病的人应该考虑这一发现。”

注意到组织刚度是一种与老化相关的众所周知的现象(例如,肺部和血管可以随着年龄的增长而僵硬的僵硬),Winer说它可能与之相互作用有助于低级慢性炎症,使许多衰老疾病燃料。“刚度的张力促进了DC中的代谢和细胞因子产生,这可能会导致现在被称为炎炎的内容。”Winer表示,他的实验室计划在老龄化老鼠和特定疾病的背景下看着机械疫苗学。

Winer说,通过细胞张力激活的基因是免疫疗法的潜在靶点,这是他实验室的另一个重点。他说,现在已经有技术(通过磁共振成像或超声波的附加技术)能够绘制特定组织和器官的张力图。Winer说,追踪紧张状态的能力可以作为一种衰老的生物标记,使测试新药更容易。

对研究人员的最终票据:谨慎在塑料上培养!

几乎同样重要的是这项研究中的调查结果,葡萄酒者正在敦促研究人员考虑改变他们培养免疫细胞的方式。他说,几十年来,绝大多数科学家一直在使用塑料板来种植它们的细胞,这施加了比细胞在身体上的速度高千倍的张力。“许多免疫细胞需要在盘中锚定自己并且塑料的刚度赋予细胞上的主力学力”。他说。Winer的团队增长了在柔软的硅胶上,这种硅胶经过处理,可以模拟人体内部的生理机能。“我们认为采用新的免疫学研究培养技术可能会更好地模拟人体内部的生理机能。”


进一步探索

胰岛素给免疫系统提供了额外的提升

更多信息:机械刚度控制树突状细胞的代谢和功能,细胞的报道(2021)。DOI: 10.1016 / j.celrep.2020.108609
期刊信息: 细胞的报道

所提供的巴克衰老研究所
引用:组织僵硬可能在许多慢性疾病(2021年1月12日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2021-01-tissue-tiffness-immune-responses-chronic.html中检索在许多慢性疾病(2021年1月12日)中检索免疫反应
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