Science新研究顛覆認知，有望一舉解決困擾器官移植60余年問題，網(wǎng)友：生物課本得改了

十三 2020-05-24 13:14:01 來源：量子位

魚羊 金磊 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

看來這一次，免疫學(xué)教科書得改版了。

事情是這樣的。

頂級期刊 Science 發(fā)表了一篇關(guān)于免疫學(xué)方面的重磅文章（共同一作還是一位華人學(xué)者），核心要點是：

巨噬細胞和單核細胞等先天性髓樣免疫細胞，也可以產(chǎn)生抗原特異性的免疫記憶。

這一發(fā)現(xiàn)究竟有多厲害？

• 刷新目前對先天免疫反應(yīng)的認知，也就是說，和免疫相關(guān)的問題，可能都要“重新來過”。
• 有望一舉解決困擾器官移植60多年的免疫排斥問題。
• 在癌癥和自身免疫疾病問題上，可能會產(chǎn)生新的見解。

網(wǎng)友也對此附議，還表示這項研究會改變教科書。

不一樣的免疫系統(tǒng)

我們都知道免疫系統(tǒng)分為2個部分：

• 一個是先天性免疫?，包括巨噬細胞和單核細胞等髓樣細胞，以及NK細胞等先天性淋巴細胞；
• 另一個是適應(yīng)性免疫，例如我們熟知的T細胞和B細胞等。

當(dāng)面對外來“入侵者”時，這兩個小家伙各司其職。

先天性免疫細胞像個哨兵，是第一波檢測體內(nèi)外來生物的細胞，若是它們發(fā)現(xiàn)了異常，就會回頭跟適應(yīng)性免疫細胞說：“兄弟，該你上了?！?/p>

△工作細胞：巨噬細胞vs金黃色葡萄球菌

適應(yīng)性免疫細胞被激活后，就會激發(fā)強烈的免疫反應(yīng)。

而適應(yīng)性免疫細胞有用一個獨門絕技——免疫記憶，見過一次入侵者，就會記住它的樣子。

若下次還敢入侵，適應(yīng)性免疫細胞就會快速識別出來，并發(fā)動更加猛烈的攻擊。

這就是我們以往對免疫系統(tǒng)的認知。

那么，免疫記憶，這個絕招真的只有適應(yīng)性免疫細胞才會嗎？

這就是，此次美國匹茲堡大學(xué)和康奈爾大學(xué)研究人員所要解決的問題，他們發(fā)現(xiàn)：

巨噬細胞和單核細胞，這兩個先天性免疫細胞，也具有同樣的功能。

也就是說，以往我們認為它們只是“哨兵”，萬萬沒想到，它們也會“免疫記憶”這項絕技。

更意想不到的是，戰(zhàn)斗力簡直爆表，在“宿主防御”任務(wù)中，也起到了非常關(guān)鍵的作用。

簡直顛覆認知！

而目前在器官移植問題上，失敗的主要原因就是免疫記憶，所以這一發(fā)現(xiàn)，從根本上為解決器官移植問題的思路提供了新的見解。

也正如論文一作之一的Martin H. Oberbarnscheidt博士所說：

有望一舉解決困擾器官移植60余年的免疫排斥問題。

那么，如此突破性的實驗是如何做到的呢？

實驗結(jié)果刷新認知

首先，研究人員安排了缺少B細胞、T細胞、NK細胞和其他先天淋巴細胞的小鼠，并給它們移植了經(jīng)過射線照射處理的同種異體脾細胞。

然后，在7天、28天、49天之后，用與上述免疫脾細胞同源、或第三方同種異體脾細胞進行再移植。

結(jié)果顯示，在7天或28天的時候，與未免疫小鼠和移植了第三方脾細胞的小鼠相比，移植了同源脾細胞的小鼠體內(nèi)，表現(xiàn)出了更加明顯、強烈的免疫反應(yīng)。

主導(dǎo)這種免疫反應(yīng)的，是單核細胞衍生的樹突狀細胞（Mo-DCs）和巨噬細胞。

這種增強反應(yīng)在49天后消失。

之后，研究人員又在另一種免疫缺陷模式的小鼠身上進行了同樣的實驗（上圖B），結(jié)果同樣如此。

并且，研究人員也排除了這樣一種可能性：增強反應(yīng)源自抗原的持久性。

因為在宿主的循環(huán)系統(tǒng)或脾臟中均未檢測到供體脾細胞，或完整的供體MHCI分子。

這也就表明，小鼠的巨噬細胞和單核細胞很可能獲得了對抗原的特異性記憶。

另外，小鼠和人的免疫細胞對抗原的特異性識別依賴于MHC（主要組織相容性復(fù)合體）。為了進一步探明真相，研究人員在17個小鼠基因組數(shù)據(jù)庫中搜索，測試單核細胞/巨噬細胞的記憶是否依賴于對非自身MHC分子的檢測。

于是，他們發(fā)現(xiàn)多個能在髓樣細胞表面表達，且能與MHC-I結(jié)合的蛋白分子。

其中，配對免疫球蛋白樣受體-A（PIR-A）被證實，正是巨噬細胞和單核細胞記憶反應(yīng)所需的MHC-I受體。與之相對應(yīng)的人體受體是LILRs。

在進一步的實驗中，研究人員分別嘗試用抗體阻斷PIR-A 、敲除PIR-A點位基因，發(fā)現(xiàn)沒有了PIR-1，小鼠的單核細胞和巨噬細胞就不對抗原產(chǎn)生特異性免疫記憶了。

也就是說，單核細胞和巨噬細胞的免疫記憶是由PIR-A介導(dǎo)的。

于是，研究人員同樣通過實驗證明：在腎臟和心臟異體移植中，敲除受體編碼PIR-A的基因，或者阻斷PIR-A與供體MHC-I分子的結(jié)合，可以阻斷免疫記憶，減弱異體移植排斥。

這也就意味著，這項新研究成果將經(jīng)典免疫記憶研究領(lǐng)域擴展到先天性骨髓細胞，并可能提高異體器官移植的存活率。

研究團隊介紹

本文通訊作者為Fadi G. Lakkis，匹茲堡大學(xué)移植生物學(xué)講座教授，外科、免疫學(xué)、醫(yī)學(xué)特聘教授。

研究主攻實體器官移植中急性和慢性排斥反應(yīng)的基本機制，研究領(lǐng)域包括啟動和維持同種免疫反應(yīng)的先天機制，以及記憶T細胞在同種異體移植排斥反應(yīng)中的作用。

論文共同一作為華人學(xué)者，Dai Hehua，匹茲堡大學(xué)、南昌大學(xué)江西醫(yī)學(xué)院博士，江西醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院外科醫(yī)生。

研究重點是提高移植器官長期存活的有效措施，包括操縱免疫抑制調(diào)節(jié)T細胞群，提高宿主對移植器官的耐受性，并通過改變免疫系統(tǒng)中重要的細胞因子、趨化因子、共刺激和酶來抑制記憶T細胞介導(dǎo)的移植排斥反應(yīng)。

他們這項新研究的出爐，也讓不少網(wǎng)友覺得：不好好跟進新研究，以后初高中生物題都不會做了。

論文地址：
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/06/science.aax4040?rss=1