CD1b-specific T cells are transcriptionally closer to conventional CD4 T cells than to innate-like NKT and MAIT cells
这项研究表明,尽管能够识别非多态性的 CD1b 分子,但不变型和多样型 CD1b 特异性 T 细胞均表现出适应性转录特征,使其在特征上更接近常规 T 细胞,而非 NKT、MAIT 和 γδ T 细胞等先天样细胞群。
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人类免疫系统通常被描述为拥有两个主要分支:一是先天免疫,它具有快速、通用的反应特性,能立即对抗入侵者;二是适应性免疫,它反应较慢,具有高度特异性,能够学习识别特定威胁并进行长年累月的记忆。在这两个极端之间,存在着一群模糊了界限的特化免疫细胞。这些细胞,例如自然杀伤T细胞和黏膜相关不变T细胞,经过训练可以识别脂肪和糖等非蛋白质分子,而非通常的蛋白质片段。由于它们反应迅速且不需要每次都学习新目标,长期以来一直被认为更像先天免疫系统,扮演着连接即时防御与长期记忆之间的桥梁角色。
科学家们对一种特定的免疫细胞表现出浓厚兴趣,这种细胞能够识别由导致结核病细菌产生的脂肪。这些脂肪由一种称为CD1b的分子呈递给免疫系统,该分子在结构上类似于上述类先天免疫细胞所使用的分子。由于CD1b分子在不同个体之间不会发生变化,研究人员曾假设识别它的细胞也会属于那类快速、类先天的群体。他们预期这些细胞是为即时行动而预设程序的,缺乏发展出适应性免疫系统所特有的长期记忆的能力。然而,一项新的研究挑战了这一假设,揭示了这些对抗结核病的细胞实际上比此前认为的更接近于标准的、具有记忆功能的免疫细胞。
在一项涉及曾在秘鲁暴露于结核病环境中的人群的研究中,研究人员试图直接从血液中检查这些特定的免疫细胞,而不是在实验室培养皿中培养它们(因为在培养皿中它们可能会改变行为)。研究小组收集了13名参与者的血液样本,其中包括一些患有活动性结核病的人和另一些处于潜伏感染状态的人。通过使用一种先进的分选技术,他们分离出了极少量的识别结核病脂肪的特定细胞,并同时分离了其他已知的免疫细胞类型以进行比较。由于这些细胞极其罕见,研究人员必须使用一种高灵敏度的方法,来读取仅几百个细胞内部的遗传指令。这使他们能够观察哪些基因被开启或关闭,从而提供一份细胞内部编程的详细图谱。
结果令人惊讶。当研究人员将对抗结核病的细胞的遗传特征与已知的类先天免疫细胞进行比较时,这两组并不相似。相反,识别结核病脂肪的细胞在转录水平上更接近于对抗病毒和细菌的标准适应性免疫细胞。它们缺乏定义快速反应、非特异性反应的特定遗传标记,包括一个通常驱动此类反应的主开关基因。这一发现表明,尽管这些细胞识别的是由一个静态、不变的分子所呈递的脂肪分子,但它们并不像先天免疫系统那样运作。它们似乎遵循与常规免疫细胞相同的发育路径,具备扩张并形成持久记忆的能力。
研究还观察了两组不同的对抗结核病的细胞:一组使用一种非常相似、几乎相同的受体来识别脂肪,而另一组则使用一套更具多样性的受体。尽管它们在识别目标的方式上存在差异,但两组都具有相同的遗传特征,即与适应性免疫系统而非先天免疫系统相一致。这表明,识别脂肪分子的能力并不会自动迫使一个细胞进入类先天的角色。研究人员指出,虽然他们的样本量较小且细胞稀有,但遗传证据在参与者中是一致的。他们得出结论,这些细胞很可能是适应性免疫系统的一部分,旨在从感染中学习并提供持久的保护,而不是作为一种快速、一次性的反应。
这一发现改变了科学家对人体对抗结核病反应的理解。它表明,人体对抗这种特定细菌的防御依赖于能够记住感染并在再次暴露时更有效做出反应的细胞,就像保护我们免受流感或麻疹侵害的细胞一样。虽然这项研究尚未证明这些细胞在真实感染中如何运作,也尚未证明如何将其用于疫苗开发,但它为它们确立了清晰的生物学身份。通过展示这些细胞在转录上与常规免疫细胞相似,这项研究为我们理解免疫系统如何适应非蛋白质威胁开辟了新的思考方式,从而摆脱了“所有识别脂肪的细胞都必须是快速反应且短命的”这一观念。
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