免疫監視細胞如何特赦有益細菌

免疫系統的基本任務是其宿主（「自身」）和侵入性病原體（「非自身」）組織之間的辨別——區分。為了將其威力瞄準適當的目標，它必須能夠區分朋友和敵人。這對與腸的上皮內層相關的免疫細胞提出了特別的挑戰。它們暴露於腸道的天然微生物群之中，這些微生物群本身起重要的有益的生理作用。因此，免疫系統必須以某種有效的方式阻止攻擊這些細菌，儘管它們不屬於「自我」類別。德意志 - 義大利合作研究現在已經發現了一種有助於在腸道中維持這種平衡的機制。該項目由LMU免疫學研究所所長Thomas Brocker教授領導，研究人員在Nature Communications雜誌上發表了自己的研究結果，Nature Communications是Nature科學期刊家族的一個開放獲取的一員。

所謂的樹突狀細胞（DC）在維持這種重要平衡方面發揮關鍵作用。 DC具有兩個完全不同的生理作用：在感染的情況下，它們對於激活免疫應答是必需的，但它們也參與促進免疫耐受，即它們能夠主動抑制免疫應答。在這個意義上，DC細胞既是戰士，也是外交官。在後者，它們刺激所謂的誘導調節性T細胞（iTreg），其控制免疫耐受性的發展並抑制免疫系統的活化。為了觸發對腸微生物群的耐受性，腸上皮中的DC識別和內化微生物蛋白質並遷移到與腸相關的淋巴結。在途中，細菌蛋白質被加工成小片段。然後將這些標籤顯示在DC的表面上，與被調節性T細胞識別的特異性結合蛋白相關聯。這種相互作用反過來指示iTreg抑制針對這些區段的蛋白質的免疫應答。 「我們認為這些iTregs對天然腸道細菌產生的蛋白質是特異性的，」Brocker說。

樹突狀細胞，特別是那些在其表面上具有稱為CD103+ 的蛋白質的樹突細胞，從腸上皮遷移到淋巴結，並使免疫系統更新最新的腸道微生物群落的組成。但是研究人員想知道在緊急情況下特赦法令是如何「撤銷」的。他們繼續確定一個眾所周知的信號分子，CD40，作為報警按鈕。 CD40是DC上的第二表面受體。但是CD40與其在所謂的效應T細胞上的結合配體的相互作用將先前外來的DC轉變為類似DC細胞，通過引發它們來觸發而不是抑制免疫應答。

研究人員證明了這種轉變在動物模型中的作用。 CD40信號永久激活的小鼠發展成嚴重結腸炎，但沒有顯示其他癥狀。這些樹突細胞仍然可以從腸上皮遷移到淋巴結。然而，它們會發生程序性細胞死亡（凋亡），因此不能提醒調節性T細胞以確保維持來源於腸道微生物群落的蛋白質的免疫耐受性。結果，廣泛的免疫應答被激活，並且T淋巴細胞遷移到腸上皮，在那裡誘導炎症。然後如果這些小鼠用消除針對腸的天然微生物群的抗生素處理，則炎症消退並且小鼠存活。 「這些發現表明CD103陽性樹突狀細胞和調節性T細胞之間的相互作用對於維持正確的免疫平衡或腸內穩態是必不可少的，」Brocker總結說。他和他的同事現在計劃澄清正確編程的調節性T細胞是否是真正特異作用於腸道微生物群的成員，如目前的結果所示的那樣。(小免疫 204527)

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