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“杀手”B细胞,沟通人类和鱼的免疫系统
【字体: 大 中 小 】 时间:2006年09月22日 来源:生物通
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生物通报道:宾夕法尼亚大学研究人员最近发现,鱼类和哺乳动物免疫系统的B细胞拥有共同的祖先。研究结果将哺乳动物的免疫系统和鱼类的免疫系统联系了起来。在哺乳动物免疫系统中,B细胞产生抗体抵御感染,在较为原始的鱼类先天免疫系统中,B细胞有噬菌作用(phagocytosis )吞噬外源颗粒和细菌。研究结果刊登于电子版《Nature Immunology》,书面版将于10月面世。
生物通报道:宾夕法尼亚大学研究人员最近发现,鱼类和哺乳动物免疫系统的B细胞拥有共同的祖先。研究结果将哺乳动物的免疫系统和鱼类的免疫系统联系了起来。在哺乳动物免疫系统中,B细胞产生抗体抵御感染,在较为原始的鱼类先天免疫系统中,B细胞有噬菌作用(phagocytosis )吞噬外源颗粒和细菌。研究结果刊登于电子版《Nature Immunology》,书面版将于10月面世。
“当观察鱼类B细胞时,我们发现这些B细胞攻击、吞噬外源物质,与现有的B细胞没有吞噬功能的理论相违背,” 研究人员J. Oriol Sunyer说,“这些能够证明鱼类中较为原始的免疫防御形式和在人类、其它哺乳动物中常见的进化级别较高的适应性免疫反应之间,存在相关性。”
大约4亿年前,现代鱼类的祖先从主流进化路线中独立出来,逐渐发展为现代哺乳动物的早期祖先。现代哺乳动物的B细胞是其免疫系统重要的功能部分,能够分泌抗体标记外源颗粒和微生物。哺乳动物另有专门负责吞噬的细胞,但是这些细胞是区别于其它能够驱动复杂相互作用的白细胞的一小类特异细胞。
Sunyer及其同事在观察虹鳟鱼(rainbow trout)和鲶鱼(catfish)免疫细胞时发现了B细胞这种从未被报道过的噬菌作用。研究人员估计,这些攻击性的B细胞大约占鱼体内全部免疫细胞的30—40%。然而,哺乳动物体内的噬菌细胞只占全部免疫细胞的很小一部分。进一步研究发现,两栖类B细胞保留了吞噬特征。
“两栖类免疫系统和鱼类免疫系统远远不如我们的进化的快,” Sunyer说,“没有适应性免疫系统时,B细胞补偿噬菌细胞的功能,使鱼类在最近的4亿年中一直安然无恙。”
过去,研究原始物种免疫系统的研究人员,一直在寻找一种代表人类和其它哺乳动物免疫系统进化的新分子或者新途径,比如于1960年在鸡体内首次发现B细胞。Sunyer认为,宾夕法尼亚大学的研究结果不仅有助于研究免疫细胞的进化和功能,而且证实了哺乳动物中B细胞有其它作用,不能排除哺乳动物体内存在噬菌B细胞亚群的可能性。
“假如我们能够生产一种疫苗,刺激噬菌B细胞对感染做出反应,我们就可以增强鱼类的免疫性。”
还有一个疑点应该注意:尽管作用方式不同,但是鱼类B细胞代表了哺乳动物B细胞的一个进化较低的版本。Sunyer发现,医学上用于定义B细胞的每个细胞结构在鱼类B细胞上也都存在,这也正是在鱼类中将这些有噬菌作用的细胞定义为B细胞的原因。
Sunyer说,我们推断:原始的噬菌细胞是免疫系统的一部分,经过多年的进化,逐渐成为今天拥有更复杂功能的免疫细胞。继续研究各种生命形式中免疫系统的进化,有助于我们更好地了解我们人类自身的生理学问题。(生物通记者 小粥)