Nature：免疫细胞会意外地改变行为，引发牛皮癣

研究表明，当被驱动时，特定种类的免疫细胞会以意想不到的方式改变它们的行为，产生导致损伤的蛋白质信号。

　　

数以百万计的人患有牛皮癣，这是一种慢性自身免疫性疾病，会导致皮肤出现鳞屑斑。为了改进治疗方案，科学家需要更好地了解导致这些病变的免疫系统失调。

芝加哥大学分子工程学院(PME)的研究人员通过对小鼠模型的免疫细胞进行先进的计算基因组分析发现，当被驱动时，某些免疫细胞会以意想不到的方式改变它们的行为，从而产生导致病变的蛋白质信号。

这项研究公布在Nature杂志上，由Samantha Riesenfeld博士等人完成，揭示了免疫反应的新途径，并最终可能导致更好的疾病治疗。

了解免疫细胞的行为

这项研究由包括耶鲁大学、麻省理工学院和哈佛大学的研究人员合作完成，他们希望更好地了解先天淋巴细胞(innate lymphoid cells, ILCs)，即存在于皮肤和肠道内壁等屏障组织中的免疫细胞。虽然这种细胞没有T细胞（在身体的适应性免疫反应中扮演着核心角色）研究的那么多，但ILCs可以快速感知、整合、响应和传播信号，从而调节下游免疫反应。

以前的研究观察了皮损中一种特殊类型的ILCs，并提出了它们在驱动银屑病（牛皮癣）中的重要性，但这些ILCs的起源及其作用仍不清楚。为了找出他们的角色，研究小组结合使用了实验和计算方法。

在实验中，研究人员使用白细胞介素-23 (IL-23)刺激小鼠模型的皮肤炎症——一种与引起银屑病病变有关的细胞因子。即使在缺乏所有T细胞的小鼠中，ILCs仍然可以引发牛皮癣。在疾病诱导过程中，科学家从小鼠皮肤中分离出数千个ILCs，并使用单细胞rna测序分析了这些细胞的基因表达。

然后，Riesenfeld等人利用机器学习技术对这种高维基因表达数据进行定量建模，在IL-23治疗之前和对IL-23治疗的反应中分析ILCs的行为。

他们的模型表明，这一范围内的ILCs具有可塑性，允许它们通过改变程序动作对IL-23信号作出反应，通常被认为是其身份的稳定部分，从而产生诱发皮肤损伤的致病细胞因子。科学家们通过实验验证了这些预测，他们使用了追踪ILC命运的转基因小鼠。

Riesenfeld说:“这些发现为我们提供了关于牛皮癣是如何发生的，以及炎症如何改变免疫细胞行为的新信息。”“我们现在认为ILCs细胞的身份比我们过去认为的更灵活，更不确定。也就是说，那些倾向于扮演一种角色的细胞在胁迫下可能会做一些非常不同的事情。”

一种理解免疫系统的新方法

实验和计算相结合的方法不仅可以用于描述一个基因或蛋白质，而且可以用于描述单个免疫细胞的整个转录程序，通过适当的分析，可以为了解免疫反应模式提供有价值的见解。

Riesenfeld说:“理解异质细胞是如何整合并被免疫信号转化的，对于解决基本的健康相关问题至关重要，比如为什么一个人对炎症反应做出反应，而另一个人却能忍受它。”

通过深入了解这些细胞的工作原理，这项研究表明，更好的银屑病治疗最终可能需要阻止这些早期应答细胞成为致病性细胞。

（生物通：万纹）

原文检索：

"Skin-resident innate lymphoid cells converge on a pathogenic effector state," Bielecki, P., Riesenfeld, S.J., Hütter, JC. Et al. Nature, February 3, 2021. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03188-w