我們的肺每天都被各種不同的顆粒轟擊。雖然有些對(duì)我們來(lái)說(shuō)是完全安全的,但其他的——被稱為病原體——有可能讓我們生病。每當(dāng)遇到這樣的病原體,免疫系統(tǒng)就會(huì)訓(xùn)練它的反應(yīng)。然而,波恩大學(xué)的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)證明,即使是無(wú)害的顆粒也有助于改善免疫反應(yīng),并在雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果自然免疫學(xué).
一個(gè)成年人每分鐘大約呼吸12次,讓肺部充滿生命所需的空氣。但他們也會(huì)吸入各種顆粒:無(wú)害的、無(wú)菌的有機(jī)體,以及真菌孢子、致病菌和病毒。波恩大學(xué)生命與醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所(LIMES)定量系統(tǒng)生物學(xué)工作組負(fù)責(zé)人Andreas Schlitzer教授說(shuō):“無(wú)論是在人們咳嗽的公共交通工具上,還是在空氣中充滿真菌孢子的空調(diào)房間里,我們的肺部都在不斷受到環(huán)境的影響。”“這是我們肺部免疫系統(tǒng)一生都要應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。它必須適應(yīng)不斷變化的要求,區(qū)分無(wú)害顆粒和危險(xiǎn)顆粒,并做出相應(yīng)的反應(yīng)。”
然而,巨噬細(xì)胞——先天免疫系統(tǒng)中負(fù)責(zé)這項(xiàng)任務(wù)的細(xì)胞——知道自己該做什么。這些“清道夫細(xì)胞”識(shí)別致病顆粒,在大多數(shù)情況下可靠地摧毀它們,并將攻擊者的細(xì)節(jié)儲(chǔ)存在免疫系統(tǒng)的記憶中,以便下次免疫系統(tǒng)能更有效地做出反應(yīng)。但是巨噬細(xì)胞如何處理無(wú)害顆粒上的信息呢?這是Andreas Schlitzer領(lǐng)導(dǎo)的工作組調(diào)查的問(wèn)題,他也是波恩大學(xué)卓越免疫感覺(jué)集群和生命與健康跨學(xué)科研究領(lǐng)域的成員。“巨噬細(xì)胞可以簡(jiǎn)單地忘記所有無(wú)害的顆粒,因?yàn)樗鼈儾粫?huì)對(duì)我們?cè)斐扇魏蝹Γ?rdquo;Schlitzer解釋說(shuō)。“然而,我們懷疑它們保留了關(guān)于它們的信息,并將這些知識(shí)納入隨后的免疫反應(yīng)中。”
由真菌孢子改變的免疫反應(yīng)
為了驗(yàn)證他們的想法,研究人員讓老鼠呼吸β -葡聚糖,一種存在于真菌念珠菌細(xì)胞壁內(nèi)的糖。Schlitzer指出:“在日常生活中,我們每時(shí)每刻都在接觸這些真菌孢子。”“例如,在有空調(diào)的房間里,它們的濃度特別高,這是它們生活的理想場(chǎng)所。”盡管這種特殊的真菌對(duì)健康的人來(lái)說(shuō)是完全安全的,但它可能會(huì)使那些免疫系統(tǒng)較弱的人——比如艾滋病毒感染者——面臨嚴(yán)重疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
然后,研究人員使用高維單細(xì)胞技術(shù)來(lái)研究小鼠的免疫系統(tǒng)對(duì)有害病原體的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn),在感染軍團(tuán)菌之前先接觸β -葡聚糖的小鼠對(duì)病原體的反應(yīng)與沒(méi)有接觸的小鼠不同。Schlitzer在總結(jié)研究結(jié)果時(shí)解釋說(shuō):“這些小鼠對(duì)軍團(tuán)菌感染有抵抗力,或者換句話說(shuō),由于它們改變了免疫反應(yīng),它們恢復(fù)得更好。”
為了適應(yīng)與無(wú)害顆粒接觸后的免疫反應(yīng),巨噬細(xì)胞使用特定的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)也在阿爾茨海默氏癥和肥胖癥等疾病中發(fā)揮作用。Schlitzer說(shuō):“如果我們能夠以特定的方式調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞,它們就可以作為‘刻度盤’,我們可以調(diào)整它們來(lái)治療這些疾病。”這是他的工作小組將要進(jìn)行的研究。
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