長期以來,科學家們一直認為,人類和許多哺乳動物有兩種類型的免疫系統(tǒng):先天免疫和適應性免疫系統(tǒng)。前者主要是依靠自然殺傷細胞(NK),它主要是識別攻擊非自身細胞。后者主要是靠B細胞和T細胞,這些細胞能夠?qū)τ龅降?ldquo;敵人”形成長期記憶,以后再遇到就能毫不猶豫地將其扼殺。
然而,幾年前,研究人員發(fā)現(xiàn),在小鼠體內(nèi),先天免疫系統(tǒng)的NK細胞也有可能形成以前接觸抗原的“記憶”,在不依賴B細胞和T細胞的適應性免疫中發(fā)揮作用。
近日,斯克里普斯研究所的一位免疫學家Silke Paust在《Science Immunology》雜志上發(fā)表報告稱,首次觀察到NK細胞在人體中也能形成接觸抗原“記憶”的功能。
Silke Paust博士
Silke Paust 表示:“如果我們能顯示人類自然殺傷細胞也有誘發(fā)或侵染誘導特定疾病之前遇到的記憶,那么,我們可以開發(fā)**來接種目標,保護人們免受疾病。”
小鼠研究證明NK細胞擁有“記憶”能力
科學家采用了一種小鼠模型,在該模型中小鼠的免疫細胞被人類免疫細胞取代,因此具有“人源化”的免疫系統(tǒng)。然后將部分小鼠暴露于HIV包膜**中。接著,他們從小鼠的肝 臟和脾 臟中提取NK細胞分別培養(yǎng),然后將這些細胞暴露于另一種HIV包膜、流感病毒、惰性蛋白質(zhì)之中,或者什么都不接觸。
BLT小鼠的脾 臟和肝 臟具有組織特異性人NK細胞。
研究發(fā)現(xiàn),接觸艾滋病毒抗原的小鼠的NK細胞在遇到艾滋病毒蛋白時發(fā)生反應,但對不活躍的蛋白沒有反應,對流感表現(xiàn)出有限的反應。
Paust說:“如果殺傷是抗原特異性的,那么HIV包膜啟動的NK細胞只會殺死HIV包膜加載的靶細胞,而不會殺死任何對照靶細胞。”這些結(jié)果支持了她的團隊此前的發(fā)現(xiàn),即NK細胞能夠回憶起過去與病原體的接觸。
此外,研究人員還意外發(fā)現(xiàn)似乎只有來自肝 臟的NK細胞“記得”HIV包膜,不管是接受過**還是未接受過**的脾 臟NK細胞的反應,都像是從未接觸過HIV包膜病毒一樣。
人體實驗再證結(jié)論
為了探究NK細胞在人體內(nèi)是否擁有同樣的“記憶”功能,Paust和她的團隊招募了年齡在40-60歲之間在孩童時期患有水痘的成年人,并給他們注射了水痘病毒的糖蛋白。“在注射部位,水痘患者的皮膚會產(chǎn)生類似水泡的反應。這類似于結(jié)核病測試。”她解釋說。
人NK細胞介導的記憶是長壽命的
一旦水皰形成,科學家們收集了一些分離的NK細胞。不像在身體其他地方發(fā)現(xiàn)的NK細胞,這些細胞相當活躍,并與抗原戰(zhàn)斗,這意味著這些細胞的適應性記憶已經(jīng)持續(xù)了幾十年。
Paust表示,根據(jù)與肝 源性細胞的比較,她認為這些細胞可能起源于肝 臟。她說:“這是我們能在人類身上得到的最接近的結(jié)果。”同時她也承認,這不是一個完美的測試,但她希望,手術(shù)后在征得患者同意的情況下,能夠接觸到肝 臟和脾 臟組織的臨床醫(yī)生進一步探索。
NK細胞有望推開**接種方式的大門
了解NK細胞如何形成適應性記憶,可能有助于研究人員開發(fā)出更有效的**,從所有三種有能力的免疫細胞中刺激免疫。此外,如果科學家能夠識別出顯示NK細胞何時對常見感染做出反應的生物標志物,這可能會提供線索,解釋為什么有些**比其他**更有效。
倫敦國王學院的生物學家Graham Lord稱這項研究“非常令人興奮”,但強調(diào)研究人員仍然需要探索人類長期記憶背后的生物學機制才能轉(zhuǎn)化為有用的療法。
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