免疫缺陷可能使一些人容易受到罕见的细菌感染
每个人都会时不时地吸入鸟分枝杆菌复合体(MAC)细菌,但大多数人不会生病。这些细菌是致命结核分枝杆菌的表亲,它们倾向于在食物、土壤、水或灰尘中度过无害的小生命。
还有一种罕见的病得非常非常重的人。
MAC是一种“机会性”病原体,拉霍亚免疫研究所(LJI)研究助理教授塞西莉亚·林德斯坦·阿勒汉博士解释说。有些人确实有危险因素,比如囊性纤维化以及结构性肺部疾病,例如,这些疾病使他们在接触MAC后很可能出现症状。问题是,没有人确切地知道为什么这些因素会产生如此大的差异。
现在,Lindestam Arlehamn的实验室发现了一种与MAC疾病风险相关的免疫细胞缺陷。她的团队正在报道免疫学前沿在美国,出现MAC感染症状的人具有较少的特化Th1* (Th1“星”)细胞,这使他们丧失了对细菌产生有效免疫反应的能力。
Lindestam Arlehamn与华盛顿大学的合作者密切合作,他解释说:“我们认为这些人的细胞缺陷导致了MAC暴露。”
这项研究可能是发现生物标志物来预测进行性肺部疾病的风险和MAC疾病患者对治疗的反应的一步。
当T细胞不反击时
2020年,Lindestam Arlehamn开始研究T细胞如何对抗这种疾病。她希望通过分析之前感染MAC的人的T细胞,可以确定关键靶点或表位,即MAC感染细胞容易受到免疫系统攻击的位置。
T细胞通常是对抗感染的关键,但令所有人惊讶的是,Lindestam Arlehamn的工作揭示了人体对MAC感染的T细胞反应非常有限,她无法发现MAC特异性表位。
T细胞对病原体的反应如此有限是很不寻常的。这就像感染mac的研究志愿者几乎没有任何患病的“免疫记忆”。相反,Lindestam Arlehamn的项目强调了一种意想不到的细胞缺陷,它可以解释为什么有些人会生病,而有些人不会。“这也非常有趣,”Lindestam Arlehamn说。
隐藏的罪魁祸首
当Lindestam Arlehamn观察MAC感染时的整体基因表达(哪些基因被“打开”)时,她发现先前感染MAC的人和健康对照组的血液样本存在明显差异。
患有MAC的人似乎有一种免疫缺陷,导致体内被称为Th1*细胞的特殊“辅助”免疫细胞数量减少。Th1*细胞通常帮助向身体的对抗病原体的细胞发出危险警报。
Lindestam Arlehamn和她的同事是第一批证明Th1*细胞在对抗分枝杆菌攻击(无论是MAC还是结核分枝杆菌)方面特别关键的人。
他们的工作首次表明这种Th1*缺陷会导致疾病易感性增加。他们认为,如果没有足够的Th1*细胞,一些关键的免疫细胞可能永远不会收到MAC试图入侵的信息。这意味着mac易感人群可能既有表现过度的先天免疫反应(某些细胞在疾病过程早期引发炎症),也有表现不佳的适应性免疫反应(缺乏激活的T细胞来真正阻止疾病)。
对一些人来说,缺乏免疫防御是难以忍受的。例如,对于患有囊性纤维化的人来说,肺部粘稠的粘液可能会干扰T细胞巡视组织和检测MAC的能力。Th1*细胞的缺乏可能会造成双重打击——在肺部本已脆弱的防御系统上增加免疫系统功能障碍。“这可以部分解释,”Lindestam Arlehamn说。
对抗MAC的下一步
Lindestam Arlehamn现在想确认在接触MAC之前,人们是否存在导致Th1*细胞减少的缺陷。她计划观察从疾病发展早期人群中提取的样本,看看Th1*的缺乏是否也是他们的一个特征。她还想研究那些暴露在相同环境中MAC来源的人的样本。
她说:“如果你和患有MAC疾病的人住在一起,你很可能也会接触到这种疾病。”“我们想看看我们是否可以在这些人身上定义特定的T细胞反应,并寻找那些生病和没有生病的人之间的差异。”
这项工作可以帮助研究人员弄清MAC究竟是如何从无害变成高致病性的。