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趣味科研:做免疫细胞好难,太拼“老”得快!
时间:2021-08-19 11:59:41  作者:lfy  来源:生物谷
再生医学网获悉,近日,宾夕法尼亚大学研究团队在Nature Immunology发布关于T细胞耗竭的最新研究,题目为“Epigenetic scarring of exhausted T cells hinders memory differentiation upon eliminating chronic antigenic stimulation”。
  免疫细胞是人类健康的“防火墙”,帮助人类免受细菌、癌变的困扰。但正如人类工作久了会疲倦,免疫细胞同样也是如此,此过程就被称为“T细胞耗竭”。为了改变这一过程,世界各地的科学家们正在夜以继日地进行相关科研攻关。

  再生医学网获悉,近日,宾夕法尼亚大学研究团队在Nature Immunology发布关于T细胞耗竭的最新研究,题目为“Epigenetic scarring of exhausted T cells hinders memory differentiation upon eliminating chronic antigenic stimulation”。研究指出,TEX是成熟CD8 T细胞的一种独特状态或分化分支,在去除慢性抗原暴露后,仅有一小部分TEX能够存活并重新恢复微小的TMEM表型和转录特征,这意味着,这些“恢复性”TEX(REC-TEX)在很大程度上仍然保留了TEX的表观遗传特性,在再次激发感染时,REC-TEX依然高度受损,无法为人体提供应有的免疫保护。
  这项研究使用了典型的“T细胞耗竭”小鼠模型——慢性淋巴细胞性脉络膜脑膜炎病毒感染(LCMV)模型进行了研究。首先,研究人员在小鼠模型中使用过继转移方法来剖析TEX的机制和分化,他们在感染了4周的LCMV小鼠脾脏中分离出了CD8-TEX细胞,并转移到无感染受体的小鼠体内,同时,将相同数量的抗原特异性TMEM细胞转移到匹配的受体小鼠中。
  试验结果显示,转移到无感染小鼠体内的TEX表现出混合的TEX和TMEM特征,这表明一些TEX在缺乏抗原的情况下,会从“疲劳”中部分恢复,这些恢复了的TEX将被称为“恢复性”TEX(REC-TEX),然而,更值得注意的是,大多数REC-TEX在无感染小鼠体内并不能维持很好的免疫功能。
  接着,研究人员试图研究REC-TEX是否也恢复了TMEM的一个关键功能特性,即在再次遇到同源抗原时启动有效回忆反应的能力。结果显示,与TEX相比,REC-TEX的细胞扩增稍强一些,但是,与TMEM相比,这些REC-TEX的扩增能力要低5倍以上,这表明REC-TEX中发生的任何恢复都无法完全恢复记忆T细胞功能。同时,尽管在REC-TEX衍生的次级TEFF上PD-1快速上调,但在再感染期间,阻断PD-1通路仅提供适度的益处,绝对细胞数量并没有增加。这表明,REC-TEX产生的次级TEFF在表型和功能上均受到损害,缺乏免疫力。
  随后,研究人员通过进行转座酶可及染色质高通量测序研究了REC-TEX的表观遗传状态。经过对开放染色质区域(open chromatin region,OCR)的比较,结果显示,REC-TEX和TEX之间的差异OCR数量比REC-TEX和TMEM之间的差异OCR数量低约1个数量级(分别为182和1586个OCR)。此外,当REC-TEX与TMEM相比时,在666个OCR中,526个OCR(79%)在TEX中比TMEM更容易获得,这表明REC-TEX与TMEM OCR图谱之间的大部分差异是来自TEX的残余开放染色质特征或衰竭的“疤痕”。
  而且,这些“疤痕”也将影响REC-TEX的转录回路,尽管研究表明,REC-TEX的转录和蛋白质表达模式向TMEM样模式转变,但由OCR检测的反馈来看,REC-TEX的潜在细胞特性以及未来潜在功能将仍然保持TEX模式。同时,REC-TEX的效应器基因可及性模式相对不灵活,也可能会限制效应器程序在再次感染时的重新参与。因此,在综合了转录和表观遗传学的分析后,研究人员指出,消除抗原刺激后,TEX功能的不完全恢复主要是由于缺乏表观遗传可塑性和未能重新获得允许核心转录TMEM和TEFF回路的表观遗传图谱。
  为了长久的维持人类健康状态,就必须保证免疫细胞不能“老”得太快。从这一角度来看,该项研究成果可以说是意义非凡。该对此,再生医学网认为,项研究指出了在慢性病治愈后提高免疫力的机会,这将是一个有趣的研究方向。
关键字:免疫细胞,T细胞,干细胞,细胞疗法,再生医学
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