Science Immunology：免疫细胞的运动比以前认为的更加独立

人类免疫细胞能够比以前认为的更独立地协调自己的运动。研究人员发现，免疫细胞并不只是被动地跟随环境中的化学信号。恰恰相反，它们还可以塑造这些线索，并以一种自组织的方式在复杂的环境中导航。

　　

细胞定向运动是生命中必不可少的基本现象。它是个体发育、血管改造和免疫反应等的重要前提。

博士后研究员Jonna Alanko进行的一项研究专注于体内免疫细胞的运动和导航。趋化因子是一类信号蛋白，在引导免疫细胞到达特定位置方面起着至关重要的作用。例如，趋化因子在淋巴结中形成，并产生称为趋化因子梯度的化学线索，供细胞在体内跟随。根据Alanko的说法，这些趋化因子的梯度就像空气中留下的气味痕迹，离它的来源越远，它就越淡。

传统的观点认为，免疫细胞通过遵循现有的趋化因子梯度来识别它们的目标。换句话说，跟随这些线索的细胞被视为被动的参与者，而事实并非如此。

“我们能够首次证明，与之前的概念相反，免疫细胞不需要现有的趋化因子梯度来找到它们的方式。它们可以自己创造梯度，从而即使在复杂的环境中也能有效地集体迁移，”Alanko解释说。

细胞消耗趋化因子

免疫细胞有感受器，它们可以感知趋化因子信号。其中一种受体叫做CCR7，可以在树突状细胞中找到。

树突状细胞是一种专业的抗原呈递细胞，在激活整个免疫反应中起着重要作用。它们需要定位感染，识别感染，然后带着信息转移到淋巴结。在淋巴结中，树突状细胞与免疫系统的其他细胞相互作用，启动针对病原体的免疫反应。

Alanko进行的这项研究表明，树突状细胞不仅通过它们的CCR7受体记录趋化因子信号，而且它们还通过消耗趋化因子积极地塑造它们的化学环境。通过这样做，细胞产生局部梯度来指导它们自己和其他免疫细胞的运动。研究人员还发现，T细胞（另一种类型的免疫细胞），可以从这些自我产生的梯度中受益，增强它们自己的定向运动。

“当免疫细胞能够产生趋化因子梯度时，它们可以避免在复杂环境中即将到来的障碍，并指导自己和其他免疫细胞的定向运动，”Jonna Alanko解释说。

这一发现增加了我们对免疫反应如何在体内协调的理解。然而，它也可以揭示癌细胞是如何引导它们的运动来产生转移的。

“在许多癌症类型中也发现了CCR7受体，在这些情况下，这种受体被认为可以促进癌症转移。癌细胞甚至可能使用与免疫细胞相同的机制来指导它们的运动。因此，我们的发现可能有助于设计新的策略来修改免疫反应以及针对某些癌症，”Jonna Alanko说。

Jonna Alanko是芬兰图尔库大学医学院医学研究实验室InFLAMES旗舰项目的博士后研究员。她最近发表的大部分研究都是在奥地利科学技术研究所(ISTA)进行的，由Michael Sixt教授领导的一个研究小组进行的。这篇研究论文发表在《科学免疫学》杂志上。

Journal Reference:

1. Jonna Alanko, Mehmet Can Uçar, Nikola Canigova, Julian Stopp, Jan Schwarz, Jack Merrin, Edouard Hannezo, Michael Sixt. CCR7 acts as both a sensor and a sink for CCL19 to coordinate collective leukocyte migration. Science Immunology, 2023; 8 (87) DOI: 10.1126/sciimmunol.adc9584

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