《Cell:胎儿T细胞竟是成年时对感染作出最快反应的生力军》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-06-27
  • 在一项新的研究中,来自美国康奈尔大学的研究人员发现,在抵抗体内入侵病原体的免疫细胞之间存在着分工。他们首次发现胎儿免疫细胞存在于成年动物中,并且在感染期间发挥着特定的作用。事实上,这些在生命早期产生的首批免疫细胞是成年动物体内对微生物感染快速作出反应的首批响应者。相关研究结果于2018年6月14日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Developmental Origin Governs CD8+ T Cell Fate Decisions during Infection”。

    这些被称作CD8 + T细胞的免疫细胞存在胎儿类型和成年类型,它们起源于身体的不同部位,并且天生就具有本质上不同的特性。当前的流行观点是在出生时,身体从产生和使用胎儿T细胞切换到产生和使用成年T细胞来进行自我保护。但是这些研究人员采用一种独特的研究设计来证实胎儿T细胞持续存在于成年期,并且在抵抗感染方面存在着与成年T细胞不同的作用。

    论文通信作者、康奈尔大学兽医学院免疫学副教授Brian Rudd说,“这一发现导致了一种新观点,即我们可能能够基于成年T细胞池中存在多少胎儿T细胞来预测个体如何对感染作出反应和分离出用于某些治疗干预(比如癌症免疫疗法)的速效胎儿T细胞。”Rudd实验室的研究助理Norah Smith是论文第一作者。

    在成年动物中,当新形成的T细胞首次遇到病原体时,它们会识别出这种病原体表面上的特征性蛋白。这个信号随后激活这些T细胞并使它们进行战斗并增殖高达15倍,在一周之内可产生高达1000万个细胞。一旦这种病原体被清除,大多数的成年T细胞会死掉,但是高达10%的成年T细胞存活下来并被储存在记忆T细胞库中,这就允许当相同的病原体再次入侵时它们快速地作出记忆反应。

    另一方面,胎儿T细胞是多面手,并不形成记忆T细胞。Rudd说,它们对炎症信号作出反应并比成年T细胞更快地受到活化,这就允许它们能够提供广泛的保护来抵抗它们不能特异性地识别的病原体。

    Rudd说,“这是免疫系统对冲它的赌注的方式:它具有能够以不同速率作出反应的细胞。”

    未来的研究将探究饮食和肠道细菌等遗传和环境因素如何可能会改变免疫系统的不同发育起源。

  • 原文来源:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S009286741830641X
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  • 《Cell Host & Microbe:揭示胎盘保护子宫内的胎儿免受病毒感染的分子机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2023-06-26
    • 多亏了父亲的基因,才让你在母亲的子宫里度过了漫长的10个月,如果没有这些基因战士,你或许会屈服于任何数量的病毒感染,否则这些病毒对于胎儿而言或许是致命的,近日,一篇发表在国际杂志Cell Host & Microbe上题为“SINE RNA of the imprinted miRNA clusters mediates constitutive type III interferon expression and antiviral protection in hemochorial placentas”的研究报告中,来自南佛罗里达大学等机构的科学家们通过研究揭示了机体这种抗病毒保护作用背后的分子机制。 研究者Hana Totary-Jain博士说道,这种基因的独特之处在于其如何为子宫内的胎儿提供一种防御保护形式,这项研究中,我们重点关注了影响孕妇及胎儿的病毒,由于胎儿机体的免疫系统并不成熟,因此这些病毒极易对其进行感染,诸如寨卡病毒、风疹病毒等病毒很少会在母体子宫内从母亲传递给胎儿,但却会造成毁灭性的结果。 目前研究人员并不清楚保护胎儿免于大多数病毒感染背后的生物学过程和机制,文章中,研究人员描述了胎盘中的特定基因是如何始终为战斗做好准备的。无论是人类还是小鼠,胎盘都是胎儿发育的第一个器官,其经常会接触母亲的血液,而这或许就增加了病毒感染从母体传播给胎儿的机会;因此,胎盘也进化出了强大的防御机制来预防这种病毒性传播;研究人员在胎盘中发现了一种特殊的基因,其仅会从父亲的等位基因中进行表达,并产生一种病毒的模仿反应,其会欺骗胎盘误认为自己被感染了,从而就会引发一种持续的抗病毒防御状态。 研究者指出,因此,当我们在其它细胞中开启这种基因的表达时,就能保护细胞免于多种病毒的感染,这也是保护胎儿的进化模式,如果没有这种基因的话,母亲可能都无法正常分娩;这项研究填补了科学家们揭示可能会感染孕妇(比如SARS-CoV-2)的很多病毒很少会影响胎儿健康的知识空白。而更多地理解胎盘是如何保护胎儿免于病毒感染的对于除了分娩之外的其它生物学过程也至关重要。 Lockwood博士说道,这是一种新型的胎盘机制,其能保护发育中的胎儿免受大多数病毒经胎盘的传播,这或许就有望帮助开发出新型抗病毒疗法来抵御对胎儿和新生儿致死性的病毒。研究人员还通过对小鼠胎盘进行研究揭示了,小鼠胎盘或许也会发育出相同的机制来保护胎儿免于病毒的感染。综上,本文研究结果揭示了一种趋同进化机制,即名为SINE RNAs的特殊基因会驱动造血胎盘的抗病毒耐受性,而且该基因也有望作为机体先天性免疫力中不可缺少的参与者之一。 原始出处: Ishani Wickramage, Jeffrey VanWye, Klaas Max, et al. SINE RNA of the imprinted miRNA clusters mediates constitutive type III interferon expression and antiviral protection in hemochorial placentas, Cell Host & Microbe (2023). DOI:10.1016/j.chom.2023.05.018
  • 《Science子刊:早产可能是由胎儿免疫反应引发》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-05-02
    • 早产,即在怀孕37周之前分娩,是发达国家新生儿死亡的主要原因。虽然这种早期分娩有多种原因,但是感染和炎症被认为是主要原因。一个越来越受欢迎的观点是感染或炎症可能激活母亲的免疫系统,因而干扰胎儿的母体耐受性,从而引发分娩。 但是在怀孕期间,免疫耐受是双向的。胎儿也需要对母体抗原产生免疫耐受性---这一事实在此之前大体上是被忽视的。在这个领域,人们有一种流行的看法,即婴儿的免疫系统是低反应性,或者说是有些不成熟的。” 这种免疫系统不成熟的观念根深蒂固的部分原因在于免疫学家偏好的模式生物---啮齿类动物---确实天生就具有不成熟的免疫系统。近年来,人们已证明婴儿的免疫细胞是功能性的,因此它们有潜力对母体产生免疫排斥。这种观念转变导致人们提出一种假设:涉及免疫系统的妊娠并发症可能参与双向不耐受性(bidirectional intolerance)。 为了测试这种新的假设,在一项新的研究中,美国加州大学旧金山分校儿童/胎儿外科医生Tippi MacKenzie和同事们收集了89名足月婴儿和70名早产婴儿(这些早产婴儿的妈妈因羊水破了而进入早期分娩)的脐带血。 通过研究这些婴儿之间的免疫差异,这些研究人员发现与来自足月婴儿的脐带血相比,来自早产婴儿的脐带血往往具有更高水平的炎性细胞因子和活化免疫细胞,特别是树突细胞和记忆T细胞。相关研究结果发表在2018年4月25日的Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“Alloreactive fetal T cells promote uterine contractility in preterm labor via IFN-γ and TNF-α”。 再者,与其他婴儿相比,早产婴儿具有更多的微嵌合体(microchimerism)---婴儿血液中存在的母体细胞。这些研究人员证实这些早产婴儿的T细胞对母体抗原作出反应后而快速地增殖。相比之下,来自足月婴儿的T细胞并不对母体抗原产生这样的免疫反应。 有趣的是,来自早产婴儿妈妈的T细胞对胎儿抗原作出的免疫反应远小于来自她们的早产婴儿的T细胞对母体抗原作出的免疫反应,这提示着这种免疫不耐受性主要是由胎儿的免疫系统促进的。 MacKenzie说,尽管这些结果表明胎儿T细胞活化可能促进早产,但是“关键问题是这些活化的T细胞实际上促进早产吗?”鉴于在人类中确定这样的因果关系是不可行的,MacKenzie团队开展了一项近乎完美的实验。这些研究人员证实相比于来自足月婴儿的T细胞,人子宫肌层细胞(myometrial cell)---子宫中的平滑肌细胞---当与来自早产婴儿的T细胞一起培养时更容易收缩。 加州大学旧金山分校免疫学家Mike McCune(未参与这项研究)说,“鉴于这些研究人员确定这种免疫不耐受性与早产存在这种关联性,一个关键问题是是什么启动它?”他说,最可能的罪魁祸首是感染,这提示着炎症促进的胎盘屏障变化可能增加微嵌合体的数量,从而诱发母体抗原不耐受性。他指出,这种免疫不耐受性随后进一步放大这种免疫反应,从而导致“一种无尽的破坏性循环”。 McCune继续说道,如果这种情形经证实是正确的,那么下一个问题是“医生如何在这个过程引发早产之前检测到它,随后阻止早产发生?”