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

十三 2020-05-24 13:14:01 來(lái)源：量子位

魚(yú)羊 金磊 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

看來(lái)這一次，免疫學(xué)教科書(shū)得改版了。

事情是這樣的。

頂級(jí)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(diǎn)是：

巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞等先天性髓樣免疫細(xì)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(duì)先天免疫反應(yīng)的認(rèn)知，也就是說(shuō)，和免疫相關(guān)的問(wèn)題，可能都要“重新來(lái)過(guò)”。
• 有望一舉解決困擾器官移植60多年的免疫排斥問(wèn)題。
• 在癌癥和自身免疫疾病問(wèn)題上，可能會(huì)產(chǎn)生新的見(jiàn)解。

網(wǎng)友也對(duì)此附議，還表示這項(xiàng)研究會(huì)改變教科書(shū)。

不一樣的免疫系統(tǒng)

我們都知道免疫系統(tǒng)分為2個(gè)部分：

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

當(dāng)面對(duì)外來(lái)“入侵者”時(shí)，這兩個(gè)小家伙各司其職。

先天性免疫細(xì)胞像個(gè)哨兵，是第一波檢測(cè)體內(nèi)外來(lái)生物的細(xì)胞，若是它們發(fā)現(xiàn)了異常，就會(huì)回頭跟適應(yīng)性免疫細(xì)胞說(shuō)：“兄弟，該你上了。”

△工作細(xì)胞：巨噬細(xì)胞vs金黃色葡萄球菌

適應(yīng)性免疫細(xì)胞被激活后，就會(huì)激發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。

而適應(yīng)性免疫細(xì)胞有用一個(gè)獨(dú)門(mén)絕技——免疫記憶，見(jiàn)過(guò)一次入侵者，就會(huì)記住它的樣子。

若下次還敢入侵，適應(yīng)性免疫細(xì)胞就會(huì)快速識(shí)別出來(lái)，并發(fā)動(dòng)更加猛烈的攻擊。

這就是我們以往對(duì)免疫系統(tǒng)的認(rèn)知。

那么，免疫記憶，這個(gè)絕招真的只有適應(yīng)性免疫細(xì)胞才會(huì)嗎？

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

巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞，這兩個(gè)先天性免疫細(xì)胞，也具有同樣的功能。

也就是說(shuō)，以往我們認(rèn)為它們只是“哨兵”，萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到，它們也會(huì)“免疫記憶”這項(xiàng)絕技。

更意想不到的是，戰(zhàn)斗力簡(jiǎn)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(jiǎn)直顛覆認(rèn)知！

而目前在器官移植問(wèn)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(wèn)題的思路提供了新的見(jiàn)解。

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

有望一舉解決困擾器官移植60余年的免疫排斥問(wèn)題。

那么，如此突破性的實(shí)驗(yàn)是如何做到的呢？

實(shí)驗(yàn)結(jié)果刷新認(rèn)知

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

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

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

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

這種增強(qiáng)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(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)（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(qiáng)反應(yīng)源自抗原的持久性。

因?yàn)樵谒拗鞯难h(huán)系統(tǒng)或脾臟中均未檢測(cè)到供體脾細(xì)胞，或完整的供體MHCI分子。

這也就表明，小鼠的巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞很可能獲得了對(duì)抗原的特異性記憶。

另外，小鼠和人的免疫細(xì)胞對(duì)抗原的特異性識(shí)別依賴于MHC（主要組織相容性復(fù)合體）。為了進(jìn)一步探明真相，研究人員在17個(gè)小鼠基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索，測(cè)試單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的記憶是否依賴于對(duì)非自身MHC分子的檢測(cè)。

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

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

在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中，研究人員分別嘗試用抗體阻斷PIR-A 、敲除PIR-A點(diǎn)位基因，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有了PIR-1，小鼠的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞就不對(duì)抗原產(chǎn)生特異性免疫記憶了。

也就是說(shuō)，單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的免疫記憶是由PIR-A介導(dǎo)的。

于是，研究人員同樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)新研究成果將經(jīng)典免疫記憶研究領(lǐng)域擴(kuò)展到先天性骨髓細(xì)胞，并可能提高異體器官移植的存活率。

研究團(tuán)隊(duì)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(shí)體器官移植中急性和慢性排斥反應(yīng)的基本機(jī)制，研究領(lǐng)域包括啟動(dòng)和維持同種免疫反應(yīng)的先天機(jī)制，以及記憶T細(xì)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(diǎn)是提高移植器官長(zhǎng)期存活的有效措施，包括操縱免疫抑制調(diào)節(jié)T細(xì)胞群，提高宿主對(duì)移植器官的耐受性，并通過(guò)改變免疫系統(tǒng)中重要的細(xì)胞因子、趨化因子、共刺激和酶來(lái)抑制記憶T細(xì)胞介導(dǎo)的移植排斥反應(yīng)。

他們這項(xiàng)新研究的出爐，也讓不少網(wǎng)友覺(jué)得：不好好跟進(jìn)新研究，以后初高中生物題都不會(huì)做了。

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