結(jié)核病細(xì)菌感染身體后的第一天，一系列免疫細(xì)胞被激活以對抗感染。根據(jù)華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院和南非夸祖魯-納塔爾省非洲健康研究所的一項新研究，現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)確定了一個在早期關(guān)鍵時期協(xié)調(diào)身體免疫防御的主細(xì)胞。
6月5日發(fā)表在《自然》雜志上的研究結(jié)果表明，支持這些細(xì)胞的活動有助于防止致命細(xì)菌在肺部站穩(wěn)腳跟，并減少每年數(shù)千萬例新感染。
“對結(jié)核病的免疫反應(yīng)取決于這種細(xì)胞的早期反應(yīng)，這為結(jié)核病控制開辟了一條新的途徑，”該系臨時負(fù)責(zé)人、教授Shabaana Abdul Khader博士說。醫(yī)學(xué)院分子微生物學(xué)?！艾F(xiàn)在我們可以開始思考如何靶向這個細(xì)胞，幫助身體抵抗細(xì)菌，然后我們就有機(jī)會打造自己。”
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，2017年約有150萬人死于結(jié)核病，這使其成為世界上最致命的傳染病。疫苗雖然可以使用，但只能提供很好的保護(hù)，防止兒童得更嚴(yán)重的疾病，在年齡較大的兒童和成人中效果較差。盡管被廣泛使用，疫苗仍未能阻止疾病的傳播，世界上四分之一的人口感染了結(jié)核病。
“最近疫苗試驗的積極結(jié)果使這項活動成為結(jié)核病免疫學(xué)的一個激動人心的時刻，”非洲衛(wèi)生研究所的聯(lián)合高級作者阿拉斯代爾萊斯利博士說。“我們對導(dǎo)致結(jié)核病的細(xì)菌和人之間的相互作用了解得越多，我們就越有可能在這些成就的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展和戰(zhàn)勝這種致命的流行病。”
疫苗旨在通過向適應(yīng)性免疫細(xì)胞提供一些危險微生物來警告免疫系統(tǒng)。當(dāng)這些微生物出現(xiàn)時，這些細(xì)胞會記住它們看到的東西，并迅速做出反應(yīng)——理想情況下，在微生物繁殖并導(dǎo)致疾病之前。但就結(jié)核病而言，即使通過接種疫苗觸發(fā)了適應(yīng)性免疫，也可能保護(hù)人的速度太慢。
Khader、Leslie和他們的同事——包括Leslie實驗室的研究生Amanda Ardain，以及Khader實驗室的博士后研究員Racquel Domingo-Gonzalez博士和Shibali Das博士——對動物和人類進(jìn)行了研究，以確定免疫細(xì)胞和蛋白質(zhì)在感染后的第一天保護(hù)身體免受結(jié)核病的侵害。
他們發(fā)現(xiàn)被稱為第3組先天性淋巴細(xì)胞(ILC3)的細(xì)胞在感染的前兩周起著關(guān)鍵作用。ILC3細(xì)胞屬于免疫系統(tǒng)的先天分支，可以檢測和響應(yīng)體內(nèi)的外來入侵者。生物學(xué)家一直認(rèn)為先天免疫系統(tǒng)缺乏對特定微生物的記憶，但最近的研究表明，一些先天免疫細(xì)胞可能有記憶。
實驗表明，感染后5天內(nèi)，ILC3細(xì)胞出現(xiàn)在肺部，在那里它們釋放出激活和吸引其他免疫細(xì)胞的化合物。到達(dá)的細(xì)胞包括其他先天免疫細(xì)胞(含有殺菌武器)和適應(yīng)性免疫細(xì)胞，適應(yīng)性免疫細(xì)胞引導(dǎo)并增強(qiáng)先天免疫細(xì)胞的殺傷潛力。免疫細(xì)胞將細(xì)菌包圍在一起并消滅它們。
在缺乏ILC3細(xì)胞的小鼠中，免疫反應(yīng)被延遲，難以離開地面。激活的化合物后來被釋放出來，免疫細(xì)胞慢慢到達(dá)肺部，細(xì)菌沒有被免疫細(xì)胞吞噬。因此，這些老鼠病得很重，肺部有更多的肺結(jié)核。當(dāng)研究人員將ILC3細(xì)胞給予缺乏自身ILC3細(xì)胞的小鼠時，就會啟動免疫反應(yīng)，細(xì)菌數(shù)量永遠(yuǎn)不會增加。
“這些先天淋巴細(xì)胞似乎能夠協(xié)調(diào)所有早期的下游免疫反應(yīng)——無論是先天的還是適應(yīng)性的——你需要控制感染，”卡德爾說，他也是病理學(xué)和免疫學(xué)教授。
在患有結(jié)核病的人和動物中，ILC3細(xì)胞聚集在肺中，特別是在包圍和殺死細(xì)菌的免疫結(jié)構(gòu)中?？股刂委煶晒?，ILC3細(xì)胞血液中的細(xì)胞變得更加豐富，這表明肺部不再需要細(xì)胞來對抗感染。
疫苗研發(fā)者很大程度上忽視了先天免疫系統(tǒng)，因為它被認(rèn)為缺乏記憶特定微生物的能力。然而，最近的研究表明，先天免疫細(xì)胞可能有記憶或可以更有效地訓(xùn)練，從而加強(qiáng)身體的先天免疫防御，提供廣泛的保護(hù)。抗結(jié)核疫苗——被稱為卡介苗——是一個世紀(jì)前開發(fā)的，針對的是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。但是現(xiàn)在認(rèn)為訓(xùn)練先天免疫系統(tǒng)可以發(fā)揮作用。
Khader說：“接種卡介苗的兒童不僅可以抵抗結(jié)核病，還可以在幾年內(nèi)預(yù)防不同的傳染病和癌癥?！芭c未接種疫苗的兒童相比，他們的發(fā)病率和死亡率較低。我們不想取代卡介苗，但我們可以找到一種化合物，當(dāng)卡介苗的效果開始減弱時，可以用來提高接種過疫苗的兒童的免疫力?！?
Khader的研究小組已經(jīng)開始篩選一組化合物，以尋找能夠增強(qiáng)ILC3活性并在感染后第一天產(chǎn)生更強(qiáng)免疫反應(yīng)的化合物。
“這仍然是一個懸而未決的問題，肺中的ILCs是否可以被訓(xùn)練或記憶，以及訓(xùn)練或記憶可以持續(xù)多長時間，”Khader說?！叭欢绻覀兡苡?xùn)練它們，讓這些細(xì)胞的數(shù)量做好準(zhǔn)備，隨時可以進(jìn)入肺部，那么這可能是我們制造更有效的結(jié)核病疫苗的一種方法?！?
萊斯利補(bǔ)充說：“這項研究是南非和美國科學(xué)家之間的杰出合作，完美地說明了匯集各大洲的專業(yè)知識來促進(jìn)結(jié)核病科學(xué)研究的力量?！?
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