先天免疫系統(tǒng)在調(diào)節(jié)宿主-微生物相互作用方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在提供對侵入粘膜的病原體的保護方面。巴斯德研究所和 Inserm 研究所的科學(xué)家們使用腸道感染模型發(fā)現(xiàn)，先天效應(yīng)細胞(第 3 組先天淋巴細胞)不僅在感染的早期階段發(fā)揮作用，而且還可以通過訓(xùn)練發(fā)展出一種先天的免疫記憶形式，從而保護再次感染期間的宿主。該研究于2022 年 2 月 25 日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
對抗導(dǎo)致腸道疾病或胃腸道出血的大腸桿菌感染是一項重大的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。這些存在于飲用水或食物中的細菌會導(dǎo)致與急性腸道炎癥相關(guān)的持續(xù)性腹瀉。因此，腸致病性和腸出血性大腸桿菌導(dǎo)致全球近 9% 的兒童死亡。
腸道黏膜有一個復(fù)雜的防御系統(tǒng)，可以抵抗病原體感染，同時保持對共生微生物群的耐受性，這對正常的身體功能至關(guān)重要。這種持續(xù)的監(jiān)視是由先天免疫系統(tǒng)執(zhí)行的，它在感染后的最初幾個小時內(nèi)提供早期防御。然后，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)通過激活 B 和 T 淋巴細胞表面表達的特定受體，對遇到的病原體產(chǎn)生記憶，從而產(chǎn)生保護性抗體和炎性細胞因子。與適應(yīng)性系統(tǒng)在長期耐受和保護中明確確立的功能不同，先天系統(tǒng)在免疫記憶中的作用仍有待確定。
2008 年，由 Inserm 科學(xué)家 James Di Santo(Institut Pasteur/Inserm 的先天免疫部門)領(lǐng)導(dǎo)的團隊將第 3 組先天淋巴細胞(ILC3s) 描述為一種不同于適應(yīng)性 T 和 B 淋巴細胞的新型淋巴細胞家族。ILC3 通過產(chǎn)生促炎細胞因子，例如白細胞介素 (IL)-22，在先天免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，尤其是在腸道黏膜中。細胞因子釋放激活上皮細胞產(chǎn)生抗菌肽，從而減少細菌負荷以維持腸道屏障的完整性。
在這項研究中，先天免疫單位 (Institut Pasteur/Inserm) 的科學(xué)家使用創(chuàng)新方案將免疫系統(tǒng)暴露于基于檸檬酸桿菌(一種大腸桿菌感染的小鼠模型)的限時腸道細菌挑戰(zhàn)中。他們觀察到 ILC3 在暴露于 C. rodentium 后會在激活狀態(tài)下持續(xù)數(shù)月。在第二次感染期間，“訓(xùn)練有素”的 ILC3 具有通過增強增殖和大量產(chǎn)生 IL-22來控制感染的卓越能力。“我們的研究表明，隨著時間的推移，腸道 ILC3 會獲得一種記憶，以增強腸道粘膜對反復(fù)感染的防御能力，”該研究的第一作者、先天免疫單位 (Institut Pasteur/Inserm) 的 Inserm 科學(xué)家 Nicolas Serafini 解釋說。
“在黏膜中‘訓(xùn)練’先天免疫系統(tǒng)的能力為改善身體對多種引起人類疾病的病原體的防御能力鋪平了道路，”該研究的最后一位作者兼先天免疫組織負責(zé)人詹姆斯迪桑托評論道單位(巴斯德研究所/Inserm)。
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