“令人着迷”的发现——科学家发现了一种新型免疫细胞

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图像显示胸腺细胞(小鼠模型)。存在的所有细胞的细胞核为深蓝色,M 细胞为绿松石色,B 细胞(淋巴细胞)为红色或红色/绿色。

加州大学河滨分校的生物医学科学家指出,这些细胞类似于在肠道和气道中发现的M细胞。

David Lo教授和他的研究生Diana Del Castillo最近被以色列的研究人员咨询,因为他们在称为微折叠细胞或M细胞的特殊细胞方面的专业知识,这让他们感到惊讶,这些细胞主要以其在肠上皮中的存在而闻名。以色列研究小组在胸腺中发现了类似的细胞,胸腺是位于心脏上方的器官,可以制造淋巴细胞 – 白细胞在免疫系统中起着重要作用,并保护身体免受感染。

加州大学河滨分校医学院生物医学科学杰出教授Lo和发表在《自然》杂志上的研究论文的合著者Del Castillo证实,胸腺中新发现的细胞就像M细胞一样。M细胞就像看门人一样,是肠道和肺等器官免疫系统的特殊抗原递送细胞。它们在人体免疫系统的发育中起着关键作用。

由雅各布·艾布拉姆森(Jakub Abramson)领导的以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的研究人员在与Lo联系之前启动了对胸腺上皮的小鼠研究,Lo的研究兴趣包括了解肠道和气道中的M细胞如何构建我们的免疫系统。

“我已经在这些细胞上工作了好几年,所以当以色列团队联系我时,我很感兴趣,”卢说。“我了解到这个小组一直在研究胸腺中基质细胞的细胞结构 – 构成某些类型的结缔组织的细胞 – 并使用一种新的先进方法,发现了一个细胞群,就像我们在肠道和气道中看到的M细胞一样。在我自己的研究中,我从未想过在胸腺中寻找M细胞。

对于以色列科学家来说,幸运的是,德尔卡斯蒂略在Lo的指导下,一直在实验室研究小鼠的粘膜组织 – 排列在身体一些管道和器官中的组织 – 并能够回答几个问题,例如新发现的细胞在胸腺中的哪个位置以及它们在那里做什么。

胸腺M细胞的独特性
“这些特定的M细胞仅限于胸腺中的特定区域,并且与不同的细胞类型和功能具有独特的关联,”Del Castillo说。“这些细胞已经引发的问题包括它们与身体其他部位的M细胞有多相似,以及它们被发现的地方有什么不同。

Lo解释说,多年来,胸腺一直是免疫学家感兴趣的组织,因为免疫系统的大部分发育都以胸腺为中心并依赖于胸腺。

“这仍然是一个持续的深层谜题,继续吸引人们的兴趣,”他说。“胸腺为免疫系统如何开始提供了线索。这个复杂的器官,有这么多不同的基质细胞类型和相互作用,负责产生淋巴细胞,保护我们免受感染。

根据Lo的说法,新发现的M细胞与肠道和气道中的M细胞极为相似。

“但是胸腺M细胞具有不同的发育起源,这本身就是一个有趣的谜题,”他说。“在它们发育之后,它们看起来非常像我们一直在肠道中研究的那些。众所周知,M细胞捕获进入气道的病毒和虫子,并将它们传递给免疫系统,然后免疫系统对传染性病原体做出反应。就组织和功能而言,M细胞在胸腺中是否做同样的事情?这就是我们想知道的。

探索胸腺M细胞的功能

正在攻读生物医学科学博士学位的德尔·卡斯蒂略(Del Castillo)使用基因工程小鼠来解决以色列研究人员的问题。

“我们发现新细胞分散在胸腺的髓质区域,”她说。“这在胸腺的作用和区室化方面具有有趣的意义,例如这些细胞如何发挥作用来调节该器官内的淋巴细胞训练。

Lo 和 Del Castillo 惊讶地发现,在身体各个部位形成免疫反应的许多步骤似乎在胸腺中得到了回应。

“令人着迷的是,我们在外周免疫系统中密切研究的许多早期细胞相互作用和发育都发生在胸腺中,”Lo说。“我们没有预料到会在这里看到这些互动。这就像在胸腺里看一段关于外围大规模发生的事情的短视频。

胸腺还确保淋巴细胞不会意外攻击我们自己的组织;胸腺髓质是做出这些决定的地方,UCR科学家说。

“新发现的M细胞是这个决策过程的一部分,”德尔卡斯蒂略说。“在外周免疫系统中产生抗体以抵抗传染性生物体涉及几个步骤和许多细胞相互作用。令人着迷的是,其中一些相互作用在胸腺M细胞发育的早期阶段得到了概括。

根据Lo的说法,胸腺M细胞可以被训练为在需要时在外周发挥作用,以便它们准备好与其他细胞进行交流和相互作用。

“胸腺很复杂,因为它创造了一个完整的功能性免疫系统和曲目,我们知道许多组成部分在其表现中起着作用,”他说。“我们没想到M细胞甚至会出现在胸腺中。因此,这是一个令人满意的发现,因为它与肠道和气道中发生的类似过程密切相关,这是我们60-70%的传染性病原体进入我们身体的地方。

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