Cell发布重要免疫发现

 通过采用强大的基因组技术，美国国家关节炎、肌肉骨骼和皮肤疾病研究所(NIAMS)的研究人员发现，先天淋巴细胞(Innate lymphoid cells; ILCs)的发育逐渐让这些细胞做好了快速响应感染的准备。这项发表在5月5日《细胞》（Cell）杂志上的研究工作，阐明了一种人们日益认识到在机体免疫防御中起重要作用的细胞类型的发育和功能。

论文的资深作者、NIAMS科学主任John J. OShea博士说：“直到现在，研究人员都一直将焦点放在另一类免疫细胞——T细胞上。由于它们似乎在防护机体屏障区域，如皮肤、肺和肠中起至关重要的作用，ILCs正在进入到聚光灯下。”

我们的免疫系统有两种武器——先天免疫和适应性免疫。ILCs是一些先天免疫细胞，能够在病原体入侵的第一位点快速响应对抗它们。ILCs释放出一些称作为细胞因子的小分子来传递信号对抗感染。

适应性免疫反应以较慢的速度开始起效，建造了可以靶向特定入侵病原体的细胞军队。T细胞，尤其是辅助性T细胞，是适应性免疫系统的一个重要组成部分。它们根据试图对抗的病原体类型来生成不同的细胞因子。

上世纪80年代随着HIV和艾滋病的出现T细胞的重要性变得明显。HIV攻击某一类型的T细胞，破坏个体的免疫防御，使得他或她容易遭受感染和罹患癌症。自那时起，世界各地的研究人员一直在鉴别一些T细胞亚类的不同功能，提供了它们在宿主防御所起作用的一些新见解及开发新治疗策略的机会。

尽管在启动先天免疫反应中起至关重要的作用，ILCs较少受到关注。近期的研究工作揭示，在由它们所生成的细胞因子种类定义的一些亚类中，ILCs和T细胞互为镜像。然而，一直以来都不清楚这两类细胞之间的关系。

为了确定是什么将ILCs与T细胞区分开来，OShea博士研究小组查看了细胞身份的基础——它的遗传信息。部分使得每种细胞类型独一无二的遗传信息是其独特的DNA结构模式和调控因子。一段DNA组合一组调控因子可以被视作为是一个开关——它帮助确定了一个基因是关闭（失活）或是开启（活化）。

DNA的失活区域被扭成紧密的线圈，而活化区域是开放的，读取遗传信息的细胞机器可以接近它们。基因组的开放部分包括基因自身，以及帮助调控它们活性的许多区域（开关）。这些基因组区域及控制信息是否被读取的一些因子总称为细胞的调控组（regulome）。

对小鼠进行研究，研究人员分析了控制ILCs和T细胞细胞因子基因的基因组区域。他们发现每个ILCs亚类都与可接近区域的独特模式相关。这些模式可以被视作为每个亚类的一种条形码。进一步的实验显示，在细胞发育的过程中ILCs以一种逐步的方式获得它们的条形码。

重要的是，分析结果表明在ILCs遭遇到感染前条形码就在ILCs中的适当位置。在控制细胞因子基因的开关周围，这种开放、易接近的结构可能帮助了ILCs能够快速地对感染发起攻击。

相比之下，研究人员发现在小鼠T细胞中许多控制细胞因子基因的DNA区域难以接近，在遭遇病原体之前被沉默。但遭到感染时，T细胞会采用与ILC相似的条形码。这一研究结果显示了早期的研究发现：ILC和T细胞生成了相似的一套细胞因子，但也揭示了两种细胞类型在控制这些关键免疫反应基因活性方式上的差异。当遭受感染时ILCs的调控景观做好了快速防御的准备，而当病原体侵袭时T细胞的调控景观只做了最低限度的准备。是感染后的调控景观改变使得T细胞发动了它们的攻击。

论文的第一作者、NIAMS博士后Han-Yu Shih说：“ILCs和T细胞看起来非常不同，但最终它们控制关键反应的方式惊人的相似。发现ILCs还不到10年，它们与T细胞之间的相似之处将使得我们能够更迅速地了解它们的作用机制，并开发出一些方法来增强或抑制它们的功能治疗各种免疫与炎症疾病。”

在先天免疫抵御病原体的过程中，ILC具有核心性的作用。一些研究者把先天淋巴细胞比作是保护边界组织的步兵，这些细胞能够帮助皮肤、肺壁、和肠道壁抵御微生物的侵袭。此外，ILC在免疫系统过于活跃的炎症类疾病中也有重要的作用。2014年，Mainz大学和Freiburg大学的科学家们合作，鉴定了可分化为不同ILC的前体细胞，以及一个此前未知的新型ILC。这项发表在Cell杂志上的新研究，可以帮助人们更好的理解免疫系统的作用机制，为开发新型疫苗提供了宝贵的信息。

ILCs是对抗某些病原体的免疫系统第一线组成元件之一。它们在身体与环境直接接触的位点，诸如肠或肺粘膜屏障上发挥至关重要的功能。然而一个世纪以来从事免疫系统研究的科学家们却一直未发现它们。来自芝加哥大学的研究人员在小鼠的胎肝和骨髓中鉴别出了生成ILCs的祖细胞。这一研究成果在线发表在2014年的Nature杂志上。

此前的动物研究显示，在寄生虫感染和过敏性呼吸道炎症中，小鼠体内的二型先天淋巴细胞ILC2能够启动保护性的二型免疫反应。2013年，Perelman医学院的研究团队发现，ILC2的成熟需要T细胞因子1（TCF-1）才能进行，文章发表在Cell旗下的Immunity杂志上。