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西湖大学徐和平团队发现免疫细胞信息传递新载体!揭秘过敏性炎症新机制


发布日期:2024-10-24 21:51    点击次数:160


转自:生物谷

秋高气爽,一粒粒小小的花粉乘坐着飒飒秋风,冉冉悠悠降落,啊嚏~~伴跟着一个普遍喷嚏声,一场悄无声气的免疫讲和运转酝酿。

诸如花粉的过敏原插足到东说念主体之后,肥硕细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和单核细胞等这些免疫战士,被召集到一说念,起义这些外来物资。

厄运!一不谨防,战士召集太多,杀伤力太强,在断根过敏原的经过中,正常的组织也碰到了无妄之灾。

于是,一个喷嚏事后,鼻塞、流涕、咳嗽、气喘,相继而至,这即是过敏,东说念主体的免疫系统对过敏原过度疏漏了。

事实上,过敏发生的经过远比咱们感受到的来的复杂得多,而过敏反应的主要免疫学基础是2型炎症反应。近些年,徐和平课题组与调和者一直奋发于解析2型炎症反应的生理和病理功能以及关系调控机制(Xu et al, Immunity 2019; Cao et al, Immunity 2023; Zang et al, Immunity 2023; Li et al, Science 2023)。近日,在这个界限,他们又有了新发现。

2024年10月3日,西湖大学、西湖实践室徐和平课题组在Immunity杂志发表题为“Alarmin-loaded extracellular lipid droplets induce airway neutrophil infiltration during type 2 inflammation”的辩论效果。辩论团队发现了2型固有淋巴样细胞(group 2 innate lymphoid cell, ILC2)开释到细胞外的脂滴不错激活和招募中性粒细胞,进而促进呼吸说念过敏性炎症反应。

论文截图

不同类型的过敏原通过刺激肺上皮细胞分泌细胞因子IL-33进而激活ILC2,活化的ILC2粗略开释佩带着危急信号分子HMGB1的脂滴到胞外指令中性粒细胞浸润气说念。

为什么重度哮喘患者的中性粒细胞指数会升高?

在这项辩论中,2型固有淋巴样细胞(ILC2)绝顶重要,这是一类什么样的细胞?与过敏有着什么样的辩论?

证据细胞的功能,和其产生的细胞因子以及可驱动的病理生理效应等,可将固有免疫和适应性免疫归纳为3种主要的免疫效应类型,即1、2、3型。

1型和3型免疫的活化平日是反应病毒、细菌、真菌等外来微生物刺激,而2型免疫特殊主要能引起过敏性疾病,即2型炎症反应。

2型炎症反应是机体对外界入侵的寄生虫等较大病原体以及过敏原的迫切退避机制,同期亦然保管机体各系统生理均衡的重要身分。关联词,过度活跃的2型炎症反应会导致过敏等慢性疾病,这些慢性炎症疾病现在临床上穷乏灵验的根治时刻,严重影响患者生涯质料,并对社会经济形成包袱。

徐和平课题组的这项辩论神志即是围绕2型炎症反应发期许理伸开的。

2型炎症反应的中枢标识是白细胞介素(IL)-4、IL-5和IL-13等2型炎症细胞因子的产生。而2型固有淋巴样细胞是2型炎症反应的重要调控者。通过多半分泌2型炎症细胞因子,活化的2型固有淋巴样细胞不错激活下贱效应细胞,从而促进2型炎症反应的进行。不错说,2型固有淋巴样细胞是2型炎症反应的迫切“开关”之一。

在这其中,最典型的2型炎症效应细胞是嗜酸性粒细胞,这个是一种民众齐很熟识的细胞,在病院的血老例搜检中,时常能看到它的身影。在过敏性哮喘疾病患者的血液、痰液慈祥说念中,齐能检测到嗜酸性粒细胞数量权贵升高。

关联词,在临床数据中也披露,重度哮喘患者气说念里,数值相似权贵增多的还有其他一类非经常见的细胞,那即是中性粒细胞。

这引起了辩论东说念主员的关注:固然与嗜酸性粒细胞同属粒细胞眷属,关联词中性粒细胞并非传统的2型炎性效应细胞,不会反应2型炎症细胞因子的刺激与招募,为什么在重度哮喘病东说念主的呼吸说念中性粒细胞数量权贵增多?它们又是若何被被特异性地招募至呼吸说念去参与过敏性炎症反应?

“关注市民”警报素HMGB1

为了探究中性粒细胞和ILC2的关系,徐和平课题组最初期骗不同免疫细胞弱势型小鼠构建哮喘模子,发现ILC2的弱势会导致中性粒细胞无法浸润呼吸说念。也即是说,摒除了ILC2之后,中性粒细胞也随之灭绝了。接下来,进一步通过ILC2过继篡改动物实践,阐明了ILC2的存在会促进中性粒细胞浸润呼吸说念。

这两组实考阐明了,ILC2与中性粒细胞存在关联性,ILC2不错招募中性粒细胞浸润呼吸说念来参与过敏性炎症反应。

那么这个经过的分子机制是什么?是径直的如故盘曲的?

为了辩论这也曾过,辩论团队构建了ILC2培养上清指令中性粒细胞搬动的体外实践模子,并与调和者开展生化与卵白组学实践,最终断然出一个重要卵白分子——警报素HMGB1。

重要卵白分子——警报素HMGB1开释到细胞外

顾名想义,警报素即是用来发出警报的分子,主要作用即是用来“教导”下贱分子若何职责。ILC2分泌的警报素HMGB1是一种庸碌抒发的核卵白,可当作DNA伴侣卵白来保管染色体结构。一运转, HMGB1存在于细胞核内,当有炎症刺激时,会冉冉开释到细胞外部,“见告”中性粒细胞,这个部位有了炎症反应,请他们来赞理管理。就像一个个“关注市民”,在他东说念主遇到危急时,赞理报警。

至此,一条呼吸说念过敏发生的完好链路决然明晰——

最初,病毒、尘螨、病原菌等过敏原通过呼吸说念插足身体里面,呼吸说念在战斗到这些过敏原之后,主要存在于上皮细胞的炎症细胞因子IL-33接受这些过敏信号,进而激活2型固有淋巴样细胞,激活的ILC2会分泌出HMGB1,见告并招募到中性粒细胞。

重要交通用具——脂滴

那么,警报素HMGB1是若何从细胞内跑到细胞外的?是我方跑出去的,如故有“交通用具”搭载这些“关注市民”?

辩论团队通过三组实践发现,重要交通用具“脂滴”——细胞内中性脂的主要贮存场面,除了贮存能量,在膜转运、卵白降解,以及信号传导经过中也起着迫切的作用。

最初,通过生物信息学分析发现,IL-33特异性地在ILC2内指令形成了一个有意于脂滴积蓄的基因抒发特征,从而导致细胞内积蓄形成多半脂滴。其次,通过免疫共千里淀聚拢卵白质谱款式断然出与HMGB1相互作用的卵白包括了PLIN3、ACSL5和BSCL2等与脂滴形成关系的迫切分子。临了,使用成像实践,不雅察到HMGB1定位可在脂滴膜名义。同期,在实践经过中,团队成员发现ILC2培养上清以及过敏动物模子的肺泡换洗液中也含有多半脂滴,且脂滴膜名义含有HMGB1分子。

上述这些实践齐标明,警报素HMGB1的运输很可能与脂滴联系。

细胞外脂滴搭载着警报素HMGB1

于是,徐和平课题组通过一系列实践,来阐明ILC2起原的佩带着HMBG1的脂滴促进了中性粒细胞浸润呼吸说念:期骗化学小分子碎裂胞外脂滴可权贵裁汰ILC2培养上清招募中性粒细胞的功能;通过遗传学款式阻扰ILC2内脂滴积蓄会裁汰细胞外脂滴以及HMGB1分子的含量,进而阻扰ILC2招募中性粒细胞;而反向添加从野生型ILC2培养上清中纯化的脂滴可收复其招募中性粒细胞的才略。

脂滴是一个个含有脂肪的小圆球,由一层膜包裹着,发生炎症时,脂滴会开释到细胞外,一群群HMBG1搭上脂滴这辆“便车”,附着在脂滴的膜卵白上,像是为脂滴套上了一个花环,来到细胞外,有些HMBG1会半途下车,有些则会到达止境,告诉中性粒细胞,呼吸说念正在发生炎症,申请支持。

徐和平课题组先前发表的辩论效果揭示了细胞内脂滴可当作能量储备来援助ILC2的快速增殖,进而促进2型炎症反应(Zang et al, Immunity 2023)。而这次的新效果,则是发现了ILC2不错把佩带着HMGB1警报素分子的脂滴开释到细胞外环境。这些细胞外脂滴可灵验激活和招募中性粒细胞浸润呼吸说念,进而加剧过敏性炎症反应。

这一新发现不仅拓展了对ILC2与中性粒细胞交互作用的解析,建议了孤苦于传统2型细胞因子介导的下贱效应细胞招募机制以外的全新免疫通信阶梯,也揭示了脂滴当作免疫细胞间信息传递的新载体,为判辨中性粒细胞在严重型哮喘等过敏性疾病中特殊积蓄的潜在机制提供了新的视角。

西湖大学医学院特聘辩论员徐和平为论文通信作家,助理辩论员饶泽兵为本文第一作家。辩论神志标鼓动获利于胡奇实践室(西湖大学)和李颜实践室(南京大学)的鼎力调和。本神志受到科技部重心研发筹议、国度当然基金委、浙江省当然基金委、西湖实践室、以及西湖训诫基金会的资助;神志奉行经过中获取了西湖大学实践动物中心、流式平台、质谱平台、基因组学平台、成像平台以及超算平台的清高援助。

论文连气儿:

https://www.cell.com/immunity/abstract/S1074-7613(24)00445-X

原文连气儿:

https://www.westlake.edu.cn/news_events/westlakenews/academics/202410/t20241003_42788.shtml

(转自:生物谷)

脂滴中性徐和平炎症细胞发布于:北京市声明:该文不雅点仅代表作家本东说念主,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间做事。