Nature突破性发现：位置如何影响我们的免疫系统对抗疾病

发表在《自然》杂志上的一项突破性研究揭示了小肠组织驻留记忆CD8 T细胞如何根据其在肠道中的位置发挥不同的作用。研究强调，这些细胞既能提供对病原体的即时防御，又能提供持久的免疫力。位于绒毛尖端的一部分T细胞迅速攻击感染，而位于隐窝的另一组T细胞则作为未来防御的后备力量。这些发现揭示了免疫细胞如何适应其微环境，并为增强免疫疗法和疫苗提供了新的见解。

　　

人体免疫系统就像一支由专门的士兵（免疫细胞）组成的军队，每个人在对抗疾病时都扮演着独特的角色。在《自然》杂志上发表的一项新研究中，由艾伦研究所、拉霍亚免疫学研究所和加州大学圣地亚哥分校的科学家领导，研究人员揭示了被称为组织驻留记忆CD8 T细胞的细胞是如何根据它们在小肠内的位置发挥独特和专门的作用的。组织驻留的记忆细胞提供了抵御再感染的第一道防线，并要求其他免疫细胞“备份”，对于维持暴露于许多外部病原体的组织中的和平也至关重要。

这一发现揭示了组织驻留记忆CD8 T细胞如何适应其在体内的位置，确保协调和有效的免疫反应，以及微环境和细胞相互作用如何塑造这种位置特异性适应。最终，位置很重要，这种理解也可能导致免疫疗法和疫苗的改进。

基于位置的特殊作用，小肠中的组织驻留记忆CD8 T细胞具有不同的功能，它们在肠道结构中的位置决定了它们的功能。

1. 前线：在绒毛尖端，一群具有更高杀伤能力的组织驻留记忆CD8 T细胞像瞭望塔上的守卫一样被安置。这些细胞被设计用来立即攻击入侵的病原体，防止感染进一步扩散。

2. 增援：在一个叫做隐窝的细胞口袋里，有一种不同的组织常驻记忆CD8 T细胞亚群，它们作为后备力量，随时准备在将来身体遇到同样的病原体时做出反应。这些细胞提供持久的免疫力。

“真正让我震惊的是，我们已经能够看到不同部位的免疫细胞具有这些特殊功能，”该研究的主要合著者之一、艾伦研究所的研究员马克西米利安·希格（Maximilian Heeg）医学博士说。“它们战略性地定位在小肠中以实现其功能，这是该论文的关键发现。”

这些差异确保免疫系统能够对即时威胁做出快速反应，同时保持长期保护的后备防御。

作为对感染的反应，免疫细胞涌入组织对抗感染并帮助修复损伤。重要的是，这些细胞与组织细胞“对话”以协调免疫反应。在这项研究中，我们现在可以可视化免疫细胞的功能状态如何与在组织的不同邻域或区域中发现的细胞和信号相关。这种关于免疫系统如何在组织中工作的新知识正在改变游戏规则，因为我们探索如何在避免破坏性炎症的同时增强免疫保护。”

了解微环境和细胞相互作用

利用先进的转录谱分析技术，研究人员绘制了指导组织驻留记忆CD8 T细胞基于其位置的行为的遗传指令。“我对我们的新方法带来的可能性感到非常兴奋：在高复杂性，吞吐量和分辨率的不受干扰的自然环境中研究免疫细胞，”Miguel Reina-Campos博士说，他是拉霍亚免疫学研究所的研究合著者和助理教授。

这些发现为设计更好的免疫疗法和疫苗提供了见解。通过瞄准引导组织驻留记忆CD8 T细胞到组织内特定位置并增强其能力的机制，研究人员希望开发出提高免疫系统有效性并保持我们健康的治疗方法。

“这项工作的一部分是发现特征良好的基因与CD8 T细胞空间和转录表型之间的因果关系，”研究的第一作者之一Alex Monell说，“我们正在扩大我们的CRISPR汇集空间筛选，以同时描述CD8 T细胞内许多类型的遗传扰动的影响，其总体目标是发现和操纵组织特异性免疫的调节机制。”

未来研究目标

这项工作强调了解剖微环境在形成免疫反应中的重要性，并为研究免疫细胞如何与其环境相互作用建立了框架。它通过利用屏障组织中组织驻留记忆免疫细胞的独特动力学，提出了治疗慢性疾病、感染和炎症性疾病的新方法。

展望未来，该小组专注于了解如何将这些知识用于治疗我们的免疫反应。