科學家找到一群特殊免疫細胞有望預防過敏反應

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來源：學術(shù)經(jīng)緯

2019-08-06

牛奶、蛋、花生等堅果、貝類等海鮮、谷物、水果，對于大部分人是日常食物，對于有些人來說，卻可能引起全身發(fā)癢、舌頭腫大、嘔吐、腹瀉、蕁麻疹、呼吸困難、血壓下降，甚至可能帶來生命危險。以美國為例，每年有大約20萬人因食物過敏送急診。

除了食物過敏外，還有人對花粉過敏，對塵螨過敏，對狗皮屑、貓皮屑過敏，對冷空氣過敏……總之，說到五花八門的過敏，有切身體驗的人無不是“一把鼻涕一把淚”。

最近，美國耶魯大學（Yale University）、杰克遜基因組醫(yī)學實驗室（Jackson Laboratory for Genomic Medicine）的科學家們合作，發(fā)現(xiàn)了一類過去不為人知的免疫細胞，它們對過敏反應的發(fā)生起著重要作用，針對這類細胞的功能，可以為預防或減輕嚴重過敏反應提供潛在的治療策略。

這項研究由美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）和食物過敏研究與教育（FARE）資助，論文最近在線發(fā)表于頂尖學術(shù)期刊《科學》。

介紹這項研究之前，我們先了解一下過敏到底是怎么回事。簡單來說，就是免疫系統(tǒng)對過敏原做出了過激反應。吃進去的花生、吸入的花粉、與皮膚接觸的化學物質(zhì)等，都可以是過敏原。而免疫系統(tǒng)做出的反應包括B細胞產(chǎn)生不同形式的抗體。這其中，有一類叫作抗免疫球蛋白E（IgE）的抗體，是所有過敏反應的罪魁禍首，尤其是高親和力IgE與過敏原結(jié)合時會引發(fā)最嚴重的反應。

那么，免疫系統(tǒng)是怎么產(chǎn)生IgE的？為過敏研究對策的科學家們想要找出答案。“如果我們能確定哪些細胞驅(qū)動了高親和力IgE的產(chǎn)生，我們就可以知道過敏是怎么引起的，然后就可以通過設(shè)法阻止或逆轉(zhuǎn)高親和力IgE的產(chǎn)生，減輕過敏反應的程度。”這項研究的共同通訊作者Adam Williams教授說。

為此，研究者把目光投向一種免疫缺陷病，DOCK8免疫缺陷綜合征。由于DOCK8基因突變，患者的免疫細胞數(shù)量減少，皮膚和呼吸系統(tǒng)的病毒感染會反復發(fā)作；與此同時，這些患者體內(nèi)的IgE水平異常地高，會出現(xiàn)嚴重的過敏和哮喘。

研究人員通過基因操作在實驗小鼠上重現(xiàn)了DOCK8免疫缺陷綜合征。當免疫T細胞中的Dock8基因被敲除后，這些小鼠就和人類患者一樣，體內(nèi)的IgE增多了。并且，它們出現(xiàn)了過敏反應。

在Dock8缺陷的小鼠中，研究人員注意到一類新的免疫T細胞亞型，是在正常小鼠體內(nèi)沒看到過的。這些免疫細胞屬于濾泡輔助性T細胞（簡寫為Tfh細胞），它們能輔助免疫系統(tǒng)中的B細胞產(chǎn)生抗體反應。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，這些Tfh細胞會產(chǎn)生細胞因子IL-13作為信息交流的化學分子，向B細胞發(fā)出信號。因此研究人員把這群細胞命名為Tfh13。

▲在缺失Dock8的小鼠中發(fā)現(xiàn)的這群Tfh細胞分泌獨特的細胞因子組合，其中包括IL-13（圖片來源：參考資料[1]）

那么，這群細胞和免疫B細胞產(chǎn)生IgE有關(guān)嗎？為了檢驗這種可能的聯(lián)系，研究人員用塵螨和花生作為過敏原，在一些普通小鼠中誘導出嚴重過敏反應。檢查發(fā)現(xiàn)，過敏小鼠體內(nèi)也同時出現(xiàn)了Tfh13細胞與高親和力IgE。相反，當用基因操作阻止這群免疫細胞在小鼠體內(nèi)發(fā)育，或是不讓這群細胞產(chǎn)生細胞因子IL-13，小鼠的過敏癥狀消失了。

更有意思的是，這些特別的免疫細胞同樣在過敏人群中存在。研究人員比較了花生過敏患者和不過敏志愿者的血液樣品，觀察到過敏患者不僅IgE指標高，Tfh13細胞也明顯更多。在對空氣過敏的患者中，有類似的結(jié)果。因此，這種免疫細胞很有可能也在人類過敏中發(fā)揮作用，指揮免疫B細胞產(chǎn)生致敏抗體。

▲花生過敏患者的血樣中檢查到特異性的IgE和Tfh13細胞（圖片來源：參考資料[1]）

Eisenbarth教授認為，檢測有沒有Tfh13細胞，可以比IgE水平更能幫助臨床醫(yī)生確定哪些患者最有可能發(fā)生嚴重甚至致命的過敏反應。而以這類免疫細胞為靶點，干預IgE產(chǎn)生，或許就可以開發(fā)預防或治療過敏疾病的新療法，幫助患者在接觸過敏原時避免出現(xiàn)嚴重過敏反應。

參考資料：

[1] Uthaman Gowthaman et al., (2019) Identification of a T follicular helper cell subset that drivesanaphylactic IgE. Science. DOI: 10.1126/science.aaw6433

[2] Scientists Discover Immune Cell Subtype in Mice That Drives Allergic Reactions. Retrieved Aug. 5, 2019, from https://www.niaid.nih.gov/news-events/scientists-discover-immune-cell-subtype-mice-drives-allergic-reactions

[3] Researchers Find Driver of ‘High-Affinity IgE,’ Hallmark of the Worst Allergic Reactions. Retrieved Aug. 5, 2019, from https://www.globenewswire.com/news-release/2019/08/01/1895893/0/en/Preventing-Anaphylaxis.html

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