肠道巡逻:是什么驱使T细胞保护肠道,这是一个迷人的新视角
![This image captures intraepithelial T cells (blue dots) and collagen in the basement membrane (green). This view shows how the cells and the basement membrane are connected. The black space is not empty—it is filled with cells in the intestinal villus, but they were not labeled with fluorescent antibodies so they do not show up. Credit: LJI Microscopy Core 肠道巡逻](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/the-gut-patrol.jpg)
肠道细胞向免疫系统发送秘密信息。多亏了拉霍亚免疫研究所(LJI)的一项新研究,科学家们终于知道了它们在说什么。
一项新的研究科学免疫学揭示了肠内壁的屏障细胞是如何向驻留在那里的巡逻T细胞发送信息的。这些细胞通过表达一种叫做HVEM的蛋白质进行交流,这种蛋白质促使T细胞存活更久,活动更多,以阻止潜在的感染。
LJI教授兼首席科学官Mitchell Kronenberg博士是这项新研究的资深作者,他说:“这项研究显示了肠道中的屏障细胞、组织的结构元素和常驻免疫细胞是如何沟通以提供宿主防御的。”
被称为上皮细胞的屏障细胞形成单细胞厚层就像在夜店外面排队一样。上皮细胞挤压在一起,相互挤压,互相交谈。与此同时,T细胞保安在生产线周围巡逻,在街区上下寻找麻烦的迹象。“这些T细胞在上皮细胞周围移动,就好像它们真的在巡逻,”Kronenberg说。
但是是什么让上皮细胞中的T细胞继续工作呢?
“我们已经对T细胞进入肠道的原因有了一些了解,但我们需要了解是什么让它们留在那里,”克伦伯格说。事实上,许多免疫细胞长期驻留在特定的组织中。通过了解T细胞在某些组织中保持的信号,Kronenberg希望能对诸如炎症性肠病在美国,有太多的炎症T细胞聚集在肠内。
在这项新研究中,研究人员发现肠道中的重要信号是通过基膜传递的,基膜是上皮下的一层薄薄的蛋白质。在夜总会的场景中,地下室的膜将是每个人站着的人行道。
他们的实验表明,上皮细胞通过其表面的HVEM蛋白接收信号,刺激基底膜蛋白的合成。研究小组发现,如果没有HVEM,上皮细胞就无法工作,因为它们产生的胶原蛋白和维持基底膜健康所需的其他结构成分较少。
T细胞通过粘附分子它们在表面表达,称为整合素。T细胞整合素与基底膜蛋白的相互作用促进了T细胞存活和在上皮细胞中巡逻的信息。这就好像上皮细胞在人行道上写了一些信息:“呆在这里”,“在这里巡逻”,“做好你的工作”。如果没有足够的基膜,T细胞就无法存活或进行巡逻。
使用一个小鼠模型之后,研究人员发现,只在肠道上皮细胞中去除HVEM表达对肠道健康是一个重大打击。巡逻的T细胞不能很好地存活,它们不能移动。这些T细胞是糟糕的保安。当受到伤寒沙门氏菌(一种引起肠胃炎的侵入性细菌)的挑战时,T细胞允许感染占据肠道并扩散到肝脏和脾脏。因此,HVEM从上皮细胞为T细胞保护肠道奠定了基础——这也是它们在上皮细胞中存活的原因——与T细胞交流细胞间接地通过基底膜.
这些见解来自于一系列由第一作者徐古英博士(LJI讲师)和高桥大辅(Daisuke Takahashi博士)领衔的实验,前者曾就职于LJI,现就职于东京庆应义塾大学。该团队与LJI教授Hilde cherroute博士的实验室密切合作,LJI显微镜核心,LJI流式细胞术核心,并使用生命内成像RNA测序技术来研究HVEM在肠道中的作用。
展望未来,Kronenberg和他的同事们有兴趣研究HVEM在维持肠道微生物健康群体中的作用。Kronenberg说,有迹象表明,即使在没有致病菌的情况下,HVEM的缺乏也会影响肠道微生物组的组成。
进一步探索