重大发现!肺部血管中存在特殊先天淋巴细胞群体,为肺炎防治带来新曙光

《Nature Communications》:

【字体: 时间:2025年04月20日 来源:Nature Communications

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  在免疫学领域,探究肺部先天淋巴细胞 3(ILC3)的定位与功能意义重大。为明确此,研究人员开展相关研究。他们发现肺部血管内存在 vILC3 群体,感染时其可产生趋化因子 CCL4 招募中性粒细胞。这一成果为肺部感染免疫研究提供新方向。

  在人体的免疫系统中,先天淋巴细胞(ILCs)作为重要的 “守护者”,在各个组织的免疫防御、修复等过程中发挥着关键作用。其中,先天淋巴细胞 3(ILC3)能表达转录因子维甲酸受体相关孤儿受体 γt(RORγt) ,并产生白细胞介素 17(IL-17)和白细胞介素 22(IL-22)等细胞因子,对抵抗细菌和真菌感染意义重大。在肠道中,ILC3 的分布和功能已较为明晰,可分为常规 ILC3 和淋巴组织诱导细胞(LTi)ILC3,它们在肠道免疫中各司其职。
然而,在肺部这个同样至关重要的免疫屏障中,ILC3 的具体定位和功能却如同迷雾一般。研究人员对其在肺部的分布位置、发挥作用的具体机制,以及除了已知的 IL-17 和 IL-22 外,是否还有其他重要的介质参与其中等问题知之甚少。为了揭开这些谜团,来自哥伦比亚大学医学中心(Columbia University Medical Center)等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上,为我们深入了解肺部免疫机制带来了新的曙光。

研究人员在此次研究中,运用了多种前沿技术方法。通过构建联体小鼠模型(parabiosis model),可以清晰地观察细胞在不同个体间的迁移情况;利用清除增强 3D(Ce3D)成像技术,能够直观地确定细胞在肺部组织中的具体位置;借助转录组分析手段,对细胞的基因表达情况进行深入剖析;此外,还通过细胞分选技术获取特定细胞群体进行研究。

研究人员首先致力于鉴定肺部中 ILC3 的潜在分布位点。通过静脉注射荧光标记的抗体,他们惊喜地发现肺部存在两种 ILC3 群体:一种位于血管内(vILC3s),另一种与实质组织相关(tILC3s)。随后,利用联体小鼠模型进一步研究发现,vILC3s 在稳态下是血管内的常驻细胞,即使在细胞因子刺激下也不会进入循环系统。

接着,研究人员深入探究 vILC3s 和 tILC3s 的具体解剖位置。运用 Ce3D 成像技术,他们发现 vILC3s 广泛分布在肺泡毛细血管床中,而 tILC3s 则主要聚集在靠近大静脉的淋巴样簇中。这一发现揭示了血液血管是 ILC3 此前未被重视的驻留位点。

在对 vILC3s 和 tILC3s 进行表型分析时,研究人员发现,虽然二者具有相同的谱系身份,都依赖 RORγt 进行发育和维持稳态,但在细胞表面标记表达上存在细微差异。vILC3s 高表达趋化因子 Ccl4、Ccl5 和 Ccl6 等,表明其在免疫细胞招募中发挥重要作用;而 tILC3s 则高表达胰岛素样生长因子结合蛋白 Igfbp6 和 Igfbp7 等,提示其可能与淋巴样簇结构的形成和维持有关。

为了研究 vILC3s 和 tILC3s 在感染过程中的功能,研究人员建立了肺炎小鼠模型,使用铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)进行感染实验。结果显示,感染后 vILC3s 迅速增殖,且在感染早期产生大量趋化因子,尤其是 CCL4。通过一系列实验表明,vILC3 产生的 CCL4 能够招募循环中的中性粒细胞,对清除肺部细菌、保护肺部组织免受损伤至关重要。

在讨论部分,研究人员指出,此次研究发现肺部血管中的 vILC3 群体,拓展了我们对免疫细胞驻留位点的认知。vILC3s 在早期生命中出现,可能直接来源于骨髓祖细胞,其高表达的黏附分子有助于在肺部血管中留存。同时,研究还发现 tILC3s 主要定位于淋巴样簇中,可能在淋巴样器官发生中发挥作用。此外,vILC3s 和 tILC3s 在应对感染时表现出不同的功能,vILC3s 主要负责招募中性粒细胞,而 tILC3s 则与上皮重塑和淋巴样器官发育相关。

这项研究具有多方面的重要意义。从基础免疫学角度来看,它揭示了肺部 ILC3 的新群体和新功能,完善了我们对肺部免疫细胞分布和功能的认识;从临床应用角度出发,为肺部感染性疾病的治疗提供了潜在的新靶点,例如针对 vILC3s 或其分泌的 CCL4 进行干预,有望开发出更有效的治疗策略。然而,目前研究仍存在一定局限性,如缺乏 ILC3 特异性敲除小鼠模型,未来需要进一步深入研究,以更全面地了解这一细胞群体的生理作用 。

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