研究人員發(fā)現(xiàn)，免疫細胞在指導人體肺組織發(fā)育過程中起著積極而密切的作用，徹底改變了我們對早期肺發(fā)育和免疫細胞在免疫系統(tǒng)外的作用的理解。
這項研究為理解和治療呼吸系統(tǒng)疾病，如慢性阻塞性肺疾病(COPD)提供了新的見解。呼吸系統(tǒng)疾病幾乎占全世界五歲以下兒童死亡總數的20% 。
這項工作揭示了免疫系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)之間令人驚訝的協(xié)調，其發(fā)展比以前認為的要早得多。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了關于免疫細胞在全身其他發(fā)育器官中的潛在作用的問題。
來自倫敦大學學院威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)的研究人員和他們在EMBL歐洲生物信息學研究所的合作者使用先進的單細胞技術繪制了早期人類肺部免疫細胞隨時間的發(fā)展圖。
這項研究首次創(chuàng)建了發(fā)育中的肺的免疫細胞圖譜。它是國際人類細胞圖譜計劃的一部分，該計劃正在繪制人體每一種細胞類型，以改變我們對健康、感染和疾病的理解。
12月15日發(fā)表在《科學免疫學》雜志上的這一發(fā)現(xiàn)將有助于闡明兒童肺部疾病背后的機制。
免疫細胞構成氣道和成熟肺的很大一部分，它們具有關鍵的氣體交換和屏障功能，為呼吸道感染提供保護。然而，與結構細胞或襯里細胞類型相比，免疫細胞在發(fā)育器官中的作用仍未得到探索。最近的發(fā)現(xiàn)證實，早在發(fā)育5周后，人體肺部就存在免疫細胞。
為了探索免疫系統(tǒng)是否會影響肺部的生長，研究小組研究了發(fā)育5至22周的早期人類肺部的免疫細胞。他們使用了各種技術，包括單細胞測序和肺細胞培養(yǎng)實驗，以觀察免疫細胞是否會影響肺細胞的發(fā)育。
他們確定了肺發(fā)育的關鍵調節(jié)因子，包括促進肺干細胞分化為專門的成熟細胞類型的信號分子IL-1β和IL-13。
研究人員發(fā)現(xiàn)了先天免疫細胞的浸潤，其次是適應性免疫細胞。先天細胞包括先天淋巴樣細胞(ILCs)、自然殺傷細胞(NK)、骨髓細胞和祖細胞。對于適應性免疫細胞和T細胞，檢測到發(fā)育和成熟的B系細胞，表明肺環(huán)境支持B細胞的發(fā)育。
這些發(fā)現(xiàn)從根本上改變了對胎兒肺成熟至關重要的免疫和上皮相互作用的理解。他們還認為，早期免疫紊亂可能表現(xiàn)為兒科肺病。
這些關于早期肺形成機制的新見解也將有助于開發(fā)新的治療方法來再生受損肺組織和恢復肺功能。
賀鵬博士和喬·巴恩斯博士是這項研究的共同第一作者，他們分別來自Wellcome Sanger研究所、EMBL的歐洲生物信息學研究所和倫敦大學學院醫(yī)? | 
