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区分有益和有害的肠道免疫细胞提供了炎症性疾病的新观点

一种促成炎症性肠病的免疫细胞存在两种形式,“好”和“坏”。一项由克里克领导的免疫研究以这些不同的人群为特征,这可以帮助科学家开发针对炎症的治疗方法,同时保持健康的肠道功能。

这两个种群类似于工蚁和士兵蚂蚁,根据其背景发挥不同的作用。

免疫细胞的“工蚁”群体天然存在于肠道中,有助于保持肠道内壁的健康。其他群体是由病原体感染引发的。与士兵蚂蚁类似,这些免疫细胞被称为帮助抵抗感染,从淋巴结 - 产生它们 - 到肠道和身体的其他部位来攻击入侵的病原体。虽然它们对抗感染是必要的,但这些细胞可引起过度炎症。

通过研究小鼠中这两种细胞群之间的差异,一个多学科的研究小组已经揭示了靶向与免疫炎症疾病相关的细胞的潜在方法,同时保留了有助于保持肠道健康的细胞。

“我们的研究结果可能有助于确保针对这些细胞的炎症性疾病的未来治疗不会无意中损害对肠道健康很重要的常驻肠道群体,”克里克组织负责人和该论文的高级作者Gitta Stockinger说。

结果也可以解释为什么试图靶向这些细胞释放的分子在影响皮肤(如牛皮癣)和神经系统(如多发性硬化症)的炎症条件下成功,但在克罗恩病等肠道特异性疾病中失败。

T辅助细胞17(Th17)细胞在炎症性疾病中具有已知作用,但也有助于保持肠道内膜健康。以前试图区分这两种功能的研究已经在培养皿中分离了Th17细胞,未能模拟免疫系统和体内微生物组的复杂生物学。

在这项研究中,伦敦克里克和国王学院的研究人员研究了由通常存在于肠道(肠道菌群)中的无害微生物激活的小鼠中的Th17细胞,或相当于人类大肠杆菌的肠道病原体。他们使用遗传修饰的小鼠,其中活化的Th17细胞被荧光标记,标记它们用于进一步分析。

肠道菌群激活的Th17细胞保持其作为保护屏障的功能,并且不会引起炎症。相反,病原体激活的Th17细胞剧烈释放促炎信号并引起广泛的炎症。

为了证明这两个群体在肠道中是不同的,该团队用病原体感染肠道菌群激活的Th17小鼠,并使用药物阻止任何新的Th17细胞移动到肠道。分析的Th17细胞是非炎性的,证实了驻留的Th17不同于病原体激活的Th17细胞并且在体内具有不同的作用。然而,阻止战斗机Th17细胞侵入肠道阻止了小鼠成功抵抗感染。

“Th17细胞显然在体内有许多作用 - 我们需要它们来对抗感染并保持肠道健康,”Gitta说。“对炎症性疾病的任何治疗都需要抑制Th17细胞对健康组织的异常攻击,而不会引起消化系统并发症或无法对抗细菌。”

伦敦国王学院的Saeed Shoaie小组进行的计算机分析结合了克里克的Max Gutierrez小组的细胞生物学分析,发现两种细胞群的营养代谢也不同。植物激活的Th17细胞具有最小的代谢活性,类似于在需要响应之前保持休眠的免疫细胞。相反,病原体激活的Th17细胞具有非常高的代谢活性,显示出引起炎症的细胞典型的代谢特征。

“我们在这两种细胞群的代谢中检测到的差异为我们提供了一个选择性靶向致病细胞的新机会,同时使肠道内的细胞保持完整,”该文章的第一作者,克里克·奥梅内蒂说。“这可能成为克罗恩病和其他疾病更成功治疗的基础,其中针对肠道中的Th17细胞实际上会恶化症状。”

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