《Cell》首次追踪一种专门的垃圾处理细胞

近140年来，淋巴结内一种神秘的细胞类型——易染体巨噬细胞——的起源和行为一直是个谜。

　　

               

淋巴结生发中心的光子显微镜图像，显示B细胞(绿色)四处移动，一个易染体巨噬细胞(红色)抓住死亡和垂死的B细胞。

 

近140年来，淋巴结内一种神秘的细胞类型——易染体巨噬细胞（tingible body macrophage）——的起源和行为一直是个谜。现在，加文医学研究所的科学家们第一次追踪了细胞的生命周期和功能，这对我们理解自身免疫疾病有意义。

自身免疫性疾病，即免疫系统攻击身体时发生的疾病，影响了5%的澳大利亚人，在全球范围内造成了很高的慢性健康负担，但其原因尚不清楚。“在活的生物体中，死亡一直在发生——如果你不清理，死亡细胞的内容物就会引发自身免疫性疾病，”主要作者、活体显微镜和基因表达实验室负责人、加文精密免疫学项目联合负责人Tri Phan教授说。人体许多部位的巨噬细胞负责清除细菌和病毒等外来物质，但研究人员发现，这些在淋巴结内发现的易染体巨噬细胞专门清理免疫系统自身的废物:当我们对抗感染时增殖的B细胞。

在免疫反应过程中，淋巴结内产生大量B细胞，然后测试它们中和感染的能力。没有通过测试的B细胞注定会死亡，但在它们消失的过程中，它们可以触发身体攻击自己。这些细胞的内容物——尤其是那些位于细胞中央核的内容物——具有炎性，并能在不经意间激活一些B细胞，产生针对这些废物的抗体，从而导致自身免疫。因此，清除这些废物是一项重要的家务管理功能。

这项新研究发表在《Cell》杂志上。

               

淋巴结生发中心的光子显微镜图像，显示B细胞(绿色)四处移动，易染体巨噬细胞(红色)均匀分散，抓住死亡和垂死的细胞。

 

对微观生态系统的洞察

科学家们在ACRF INCITe中心使用最先进的活体成像技术来观察淋巴结内巨噬细胞是如何形成的，以及它们是如何实时表现的。他们的分析表明，与其他免疫细胞不同，易染体巨噬细胞不会追逐它们的目标，而是均匀地分散并等待。当一个死亡或垂死的B细胞靠近时，巨噬细胞伸出手，包裹住目标细胞，将其吸进体内。

“我们对易染体巨噬细胞知之甚少，因为直到现在，通过下一代双光子显微镜，才有可能进入活体动物淋巴结内的微观结构，并实时观察细胞的活动。这就是为什么从1885年首次描述易染体巨噬细胞到我们现在的位置，花了140年的时间，”Phan教授说。

“我们所做的很多事情就像拍摄David Attenborough的纪录片，但在微观尺度上——捕捉这些‘野外’稀有细胞的隐藏生活，以展示这些细胞生态系统是如何工作的，以保持我们的健康，”加文大学的博士生、该研究的共同第一作者Abigail Grootveld说。

               

淋巴结生发中心的光子显微镜图像，显示易染体巨噬细胞(红色)。

 

“这项研究令人兴奋，因为它帮助我们了解狼疮等自身免疫性疾病的原因。了解为什么有人会得这种疾病，为什么它会不断复发，是未来治疗这些疾病的重要一步，”加文大学的博士生、该研究的共同第一作者Wunna Kyaw说。在系统性红斑狼疮中，免疫系统努力控制其战士T细胞和B细胞的产生。它们的过度活动会导致炎症、自身抗体和全身的长期损伤。这项研究表明，具有B细胞清理功能的易染体巨噬细胞，如果失败，可能会导致一系列事件的发生。

到目前为止，这项研究已经研究了在健康系统的动物模型中巨噬细胞发生了什么。研究人员的下一步是将实验扩展到自身免疫模型，看看他们是否能拯救失败的系统，并从根本上防止自身免疫。