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Science Immunology:是什么驱使T细胞保护肠道,这是一个有趣的新发现

《科学免疫学》上的一项新研究揭示了肠道内的屏障细胞是如何将信息传递给在肠道内巡逻的T细胞的。这些细胞通过表达一种名为HVEM的蛋白质进行交流,这种蛋白质促使T细胞存活更长时间,移动更多来阻止潜在的感染。

“这项研究显示了肠内的屏障细胞、组织的结构元素和常驻免疫细胞是如何交流以提供宿主防御的,”LJI教授兼首席科学官Mitchell Kronenberg博士说,他是这项新研究的资深作者。

屏障细胞,又称“上皮”细胞,在肠道内形成一层单细胞厚的细胞层。你可以想象这些牢房像夜店外的繁忙队伍一样排队。上皮细胞挤压在一起。他们互相挤在一起聊天。与此同时,T细胞的保安们在这条线上四处走动,查看着街区是否有危险的迹象。Kronenberg说:“这些T细胞在上皮细胞周围移动,就像它们在巡逻一样。”

但是是什么让这些T细胞留在上皮细胞中发挥作用呢?

“我们已经了解了是什么让T细胞进入肠道,但我们需要了解是什么让它们留在那里,”Kronenberg说。事实上,许多免疫细胞长期驻留在特定的组织中。通过了解使T细胞停留在特定组织中的信号,Kronenberg希望对炎症性肠病(肠道中聚集了太多的炎症T细胞)等疾病有更多的了解。

在这项新研究中,研究人员发现,肠道中的重要信号是通过基膜传递的,基膜是上皮细胞下的一层薄蛋白质。在我们的夜店场景中,基底膜是每个人站立的人行道。

他们的实验表明,上皮细胞通过其表面的HVEM蛋白接收信号,这些蛋白刺激基膜蛋白的合成。研究小组发现,如果没有HVEM,上皮细胞就无法工作,因为它们产生的胶原蛋白和其他维持健康基膜所需的结构成分更少。

T细胞通过在其表面表达的粘附分子(称为整合素)来检测基膜。T细胞整合素与基膜蛋白的相互作用促进了T细胞在上皮细胞中存活和巡逻的信息。这就好像上皮细胞在人行道上写下了信息:“留在这里”、“在这里巡逻”、“做好你的工作”。如果没有足够的基膜,T细胞就无法生存或巡逻。

通过使用小鼠模型,研究人员随后表明,去除HVEM表达——仅在肠道上皮细胞中——是对肠道健康的重大打击。巡逻的T细胞无法存活,也无法移动。这些T细胞是糟糕的保安。当沙门氏菌(一种引起肠胃炎的侵入性细菌)向T细胞发起挑战时,T细胞允许感染接管肠道并扩散到肝脏和脾脏。因此,来自上皮细胞的HVEM为T细胞保护肠道奠定了基础——这也是它们在上皮细胞中存活的原因——通过基膜间接与T细胞交流。

这些见解来自于由LJI讲师gu - young Seo博士和Daisuke Takahashi博士领导的一系列实验。该团队与LJI教授Hilde cherrure博士的实验室、LJI显微镜核心、LJI流式细胞术核心密切合作,并采用关键内成像RNA测序技术来研究HVEM在肠道中的作用。

接下来,Kronenberg和他的同事们有兴趣研究HVEM在维持健康的肠道微生物种群中的作用。Kronenberg说,有迹象表明,即使在没有致病菌的情况下,缺乏HVEM也会影响肠道微生物组的组成。


Journal Reference:

Goo-Young Seo, Daisuke Takahashi, Qingyang Wang, Zbigniew Mikulski, Angeline Chen, Ting-Fang Chou, Paola Marcovecchio, Sara McArdle, Ashu Sethi, Jr-Wen Shui, Masumi Takahashi, Charles D. Surh, Hilde Cheroutre, Mitchell Kronenberg. Epithelial HVEM maintains intraepithelial T cell survival and contributes to host protection. Science Immunology, 2022; 7 (73) DOI: 10.1126/sciimmunol.abm69312022).


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