Nature揭示新型免疫細胞的源頭

　　來自芝加哥大學的研究人員在小鼠的胎肝和骨髓中鑒別出了生成近年發現的一類抗感染白細胞群——先天淋巴細胞(Innate lymphoid cells; ILCs)的祖細胞。這一研究成果在線發表在《自然》(Nature)雜志上。

　　ILCs是對抗某些病原體的免疫系統第一線組成元件之一。它們在身體與環境直接接觸的位點，諸如腸或肺粘膜屏障上發揮至關重要的功能。然而一個世紀以來從事免疫系統研究的科學家們卻一直未發現它們。

　　研究作者、芝加哥大學病理學教授Albert Bendelac博士說：“科學家們往往在血液、淋巴結或脾臟中尋找免疫細胞。而恰恰在那些地方你不會找到ILCs。一旦成熟，它們會直接進入如腸道或皮膚等組織。你在血液中幾乎看不到它們。”

　　為了了解這些細胞的起源之處，以及它們是如何納入到對抗感染及癌癥的細胞生態系統的，Bendelac研究小組將焦點放在了尋找ILCs的來源上。

　　5年前才為人們所識別的先天淋巴細胞非常少見。一只小鼠可能有2億個淋巴細胞，但卻只有幾千個ILCs。從以往針對NKT細胞的研究工作中研究人員了解到，在先天淋巴細胞的發育過程中它們會表達一種不同尋常的轉錄因子PLZF。于是他們將綠色熒光蛋白基因插入到小鼠PLZF 基因下游區的DNA中構建出了“報告子”小鼠。因此，來自這些小鼠、且表達PLZF的細胞在顯微鏡下會顯現亮綠色。

　　盡管綠色發光細胞很顯眼，但以萬分之一的比例找出這些淋巴細胞的祖細胞并非是一件易事。這些祖細胞不存在于血液中，而等到它們遷入肺臟或腸道時，它們已經成熟變成了ILCs。研究人員最終在胎鼠肝臟和成體小鼠的骨髓中找到了先天淋巴細胞的前體細胞(ILCPs)。

　　研究人員純化出這些ILC前體細胞，將它們轉移到缺失ILCs的小鼠體內，這些前體細胞能夠重建出三種已知的先天淋巴細胞類型。Bendelac 說：“沒有B細胞、T細胞或髓系細胞，沒有其他的免疫細胞，就是這些細胞。因此，我們認為ILCP真的是先天淋巴細胞的定向前體細胞。”

　　為了驗證他們的研究發現，研究人員設計出了PLZF基因表達與白喉毒素(diphtheria toxin)基因相關聯的小鼠。當細胞表達PLZF時，它們也會生成毒素，后者對于這些細胞是致命的。結果小鼠擁有正常的免疫系統但它完全缺乏先天淋巴細胞。

　　近期的一些研究證實了ILCs的重要性。它們在抵御感染或寄生蟲中起關鍵的作用，但它們也與自身免疫疾病有關聯。

　　3種先天淋巴細胞類型——ILCs 1、2和 3分別具有不同的特性，發揮不同的功能。ILC1幫助預防病毒感染，并可以檢測和除去一些癌細胞。它們與自然殺傷(NK)細胞相似，不同的是NK細胞在血液中循環而ILC1s定位在腸道和肝臟中。ILC2s存在于肺臟中，在那里它們可以檢測到寄生蟲并做出反應，但它們也可以觸發過敏反應和粘液過度分泌。 ILC3細胞聚集在腸道中幫助介導腸道和細菌直接的互作。當平衡被打破時，它們會促進炎癥，有可能在炎性腸病中發揮了作用。

　　Bendelac說：“"ILCs存在于大多數的暴露組織中。它們是你的防御第一線之一。我們現在懷疑它們有可能影響了隨后的適應性免疫反應，影響了輔助性T細胞反應。”

　　Bendelac說：“我們的研究結果為了解這一復雜的系統提供了又一個工具。這將幫助生成強有力的新方法來評估先天淋巴細胞的功能。”