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近期,浙江大學醫(yī)學院免疫研究所曹雪濤團隊在期刊 Signal Transduction and Targeted Therapy (IF=40.8) 上發(fā)表了題為 “Eosinophils promote CD8+ T cell memory generation to potentiate anti-bacterial immunity”的研究[1]。
嗜酸性粒細胞:
• Eosinophils, 是粒細胞 (一類細胞質中包含顆粒體的白細胞) 中含有嗜酸性顆粒的一種。
• 細胞毒性效應細胞: (1) 在宿主對蠕蟲感染 (可借助抗體和補體黏著在蠕蟲上,釋放顆粒內所含酶類,損傷蟲體) 和 (2) 過敏性疾病的炎癥反應 (當嗜堿性粒細胞被激活時,釋放催化因子,使嗜酸性粒細胞聚集于該病變局部,進而發(fā)揮作用) 中起關鍵作用。(3) 研究表明,嗜酸性粒細胞可與淋巴細胞等相互作用以調節(jié)其在免疫防御中的功能。
• 正常人體中的嗜酸性粒細胞一般占白細胞總數(shù)的 0~1%,超過此數(shù)則為嗜酸性粒細胞增多癥,通常意味著機體功能異;蚴羌膊
CD8+ T 細胞:
• 屬于 T 細胞的一種,又稱細胞毒性 T 細胞,可以殺死癌細胞、受病毒感染的細胞,以及其他受損細胞。
• 大多數(shù)會表達 T 細胞受體 (T cell receptor,TCR),此受體可以識別癌細胞和病毒中特定的抗原,胞內抗原會與第一型 MHC 分子(Major histocompatibility complex,組織相容性復合體;一個基因家族,其編碼產(chǎn)物--主要組織相容性抗原,是抗原提呈和T細胞活化分子,與免疫應答及免疫調節(jié)密切相關) 結合,并被帶到細胞表面,以利于 T 細胞辨識。T 細胞一旦透過T細胞受體辨識出特定的抗原,便會摧毀該細胞。
• 急性感染期間,典型的 CD8+ T 細胞反應通常分為三個階段:擴張、收縮和記憶產(chǎn)生。
• CD8+ 記憶 T 淋巴細胞對于抵抗病毒和胞內寄生菌的再次入侵十分重要,研究表明,CD8+ T 細胞與其他免疫細胞亞群之間的通訊會調節(jié)不同群體的記憶性 CD8+ T 細胞的產(chǎn)生。
該文章研究了嗜酸性粒細胞在記憶 T 細胞生成中的新輔助作用,并為通過靶向嗜酸性粒細胞和相關細胞因子來增強疫苗功效提供了新的思路。
為了弄清楚嗜酸性粒細胞對 CD8+ T 細胞命運和反應的影響,作者利用完全缺乏嗜酸性粒細胞的 ∆dblGATA-1 小鼠,并通過向 WT 和 ∆dblGATA-1 小鼠腹膜內 (ip) 注射 Lm. -OVA 建立原發(fā)性和繼發(fā)性感染模型 (圖 2)。
研究發(fā)現(xiàn):
- 嗜酸性粒細胞缺乏會損害記憶性 CD8+ T 細胞的生成;
- 嗜酸性粒細胞缺乏會削弱感染時的 CD8+ T 細胞反應:∆dblGATA-1 小鼠在原發(fā)感染后的所有三個階段均表現(xiàn)出抗原特異性 CD8+ T 細胞反應受損,并且在繼發(fā)感染后 CD8+ T 細胞回憶反應有缺陷。
- 嗜酸性粒細胞缺乏會增強 CD8+ T 細胞凋亡并使感染后小鼠的存活率降低。反之,嗜酸性粒細胞衍生的細胞因子如 IL-4,可抑制感染后的抑制 Lm 感染后JNK/Caspase-3 介導的 CD8+ T 細胞凋亡,促進體內記憶性 CD8+ T 細胞生成。
總之,該研究表明,嗜酸性粒細胞通過 IL-4 介導的細胞凋亡抑制在促進細菌感染期間記憶 CD8+ T 細胞的形成中發(fā)揮關鍵作用。其揭示了記憶 CD8+ T 細胞形成的其他機制,并可能促進更有效的疫苗以及基于 T 細胞的抗感染和癌癥免疫療法的開發(fā)。
知識鏈接:
(1) 代謝調節(jié)因子:代謝調節(jié)因子是指在生物體內參與調節(jié)代謝途徑的蛋白質或分子,它們控制著代謝反應的速率和方向,以維持生物體內環(huán)境的穩(wěn)定。
(2) LKB1:LKB1 是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶,作為細胞代謝的關鍵調節(jié)因子,在多種細胞類型中通過代謝編程來調節(jié)免疫細胞的功能。
(3) ILC2:ILC2 是先天淋巴細胞的一種,它們在組織中發(fā)揮免疫調節(jié)作用,特別是在促進2型免疫反應和維持組織穩(wěn)態(tài)方面。
(4) PD-1:PD-1,即程序性死亡蛋白 1,是一種主要表達在活化的T細胞和B細胞表面的抑制性受體,它通過與配體結合來調節(jié)免疫反應,防止過度激活導致的組織損傷。
脂肪組織 2 組先天淋巴樣細胞 (ILC2s) 通過維持 2 型免疫和促進脂肪轉化來幫助維持代謝穩(wěn)態(tài)。盡管 ILC2 室的損傷有助于肥胖相關的胰島素抵抗,但其潛在機制尚未闡明。
研究人員發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠和人類中的 ILC2s 表現(xiàn)出肝激酶 B1 (LKB1) 激活受損。LKB1 基因消融破壞 ILC2 線粒體代謝,抑制 ILC2 反應,導致胰島素抵抗加劇 (圖 3)。從機制上講,LKB1 缺乏通過激活 NFAT 誘導 PD-1 異常表達,NFAT 通過抑制 Bcl-xL 表達而增強有絲分裂。阻斷 PD-1 可恢復小鼠 ILC2s 的正常功能,逆轉肥胖誘導的胰島素抵抗。
圖 3. LKB1 缺陷通過激活 NFAT 誘導異常的 PD-1 表達,進而抑制 Bcl-xL 表達來增強線粒體自噬;阻斷 PD-1 可恢復 ILC2 的正常功能,并逆轉肥胖引起的小鼠胰島素抵抗[2]。
研究發(fā)現(xiàn):
- LKB1 信號傳導在小鼠和人類的脂肪組織 ILC2 中受損。
- LKB1 缺乏癥會損害 ILC2 功能并促進肥胖相關的胰島素抵抗。
- LKB1 通過抑制 PD-1 表達來維持 ILC2 線粒體和效應器功能。
- 靶向 LKB1-PD-1 軸可能是一種很有前途的代謝性疾病治療方法。
圖 4. 表現(xiàn)出減毒 CME 的水稻品系對稻瘟病的抗性增強[3]。
為了測試 ES9 增強水稻對稻瘟病的抗性是否與其誘導細胞質酸化的能力有關,使用MCE ES9-17 處理野生型水稻 NPB 幼苗,然后接種 M. oryzae Guy11。與對照相比,經(jīng) ES9-17 處理的水稻幼苗表現(xiàn)出對稻瘟病的增強。
研究發(fā)現(xiàn):
- 該研究發(fā)現(xiàn)表達抗性基因的水稻含有較高水平的櫻花素含量,減弱了質膜蛋白的胞吞。外源和內源性櫻花素抑制了各種質膜蛋白和真菌效應蛋白 PWL2 的胞吞。
- 用櫻花素處理后,稻瘟病菌的無毒蛋白 AvrCO39 在水稻細胞內的積累顯著減少,發(fā)現(xiàn)櫻花素抑制水稻胞吞依賴于網(wǎng)格蛋白介導的胞吞途徑 (CME)。
圖 5. P21 通過調節(jié) GPX4 的穩(wěn)定性在 OA 中發(fā)揮重要的抗鐵死亡作用[4]。
研究發(fā)現(xiàn):
- P21 在 OA 患者和 DMM 誘導的 OA 小鼠軟骨中高表達。
- P21 缺乏使軟骨細胞對鐵死亡敏感,鐵死亡與脂質過氧化物的積累有關。
- P21 通過調節(jié) GPX4 蛋白穩(wěn)定性在 OA 中發(fā)揮抗鐵死亡作用,且該調節(jié)與 NRF2 無關。
- P21 影響了 GPX4 向 LUBAC 的募集,并調節(jié)了 GPX4 上 M1 連接的泛素化水平。
引用 MCE 產(chǎn)品:
MCE 中國 2024 第九屆生命科學研究促進獎
活動時間:2024 年 1 月 1 日 - 2024 年 12 月 31 日
發(fā)表科研文章引用 MCE 產(chǎn)品,投稿 2024 生命科學研究促進獎,
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