近日來自印度的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在新研究中發(fā)現(xiàn)了幫助結(jié)核逃逸免疫系統(tǒng)的罪魁禍?zhǔn)祝焊杉?xì)胞。研究人員在體外的小鼠細(xì)胞試驗(yàn)中證實(shí)招募至結(jié)核感染位點(diǎn)的干細(xì)胞可抑制周圍的免疫細(xì)胞,，幫助細(xì)菌建立持續(xù)感染,。研究論文發(fā)表在PNAS上,。
“這真是一個(gè)新奇的發(fā)現(xiàn)，”匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的免疫學(xué)家Joanne Flynn說道,。
全球約有三分之一的人群攜帶著結(jié)核桿菌,，但是僅有10%的感染者會(huì)引發(fā)致死性的肺部疾患。結(jié)核桿菌在感染者的肺和其他器官中活躍復(fù)制,，進(jìn)而大量的巨噬細(xì)胞,、上皮樣細(xì)胞和淋巴細(xì)胞包繞著結(jié)核桿菌浸潤和增生形成境界清楚的結(jié)節(jié)狀病灶稱為肉芽腫。如果不能完全清除這些結(jié)核桿菌,，免疫系統(tǒng)就會(huì)與隔離病原體陷入一種僵持的狀態(tài)從而導(dǎo)致慢性感染,。
印度新德里遺傳工程學(xué)和生物技術(shù)國際中心的免疫學(xué)家Gobardhan Das領(lǐng)導(dǎo)的科研小組對(duì)提供有力和持續(xù)保護(hù)結(jié)核桿菌免于免疫系統(tǒng)攻擊的因子展開了研究。
由于T細(xì)胞是對(duì)抗結(jié)核桿菌最主要的宿主防御,，研究人員首先從結(jié)核感染小鼠的脾臟中獲得了T細(xì)胞,，然后檢測了這些T細(xì)胞的增殖情況。研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)與其他的脾細(xì)胞共同培養(yǎng)時(shí),，相比于未感染的小鼠,，感染小鼠的T細(xì)胞分裂速度減慢。但當(dāng)研究人員將這些T細(xì)胞從細(xì)胞團(tuán)中分離出來時(shí),，它們的分裂速度則趨于一致,。這表明感染小鼠脾臟中的其他細(xì)胞類型對(duì)T細(xì)胞產(chǎn)生了抑制作用。在對(duì)感染小鼠的脾細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的檢測后,，研究人員發(fā)現(xiàn)其中有大量的細(xì)胞帶有間充質(zhì)干細(xì)胞膜標(biāo)記物,。研究人員在感染結(jié)核桿菌的小鼠肺部肉芽腫中也發(fā)現(xiàn)了同樣的細(xì)胞。
“從前的研究證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞可移動(dòng)到腫瘤和局限性腸炎（又稱Crohn?。┠Ｐ偷难装Y部位調(diào)控免疫反應(yīng),，“俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)（Oregon Health & Science University）的免疫學(xué)家David Lewinsohn 說：“新研究證實(shí)這些間充質(zhì)干細(xì)胞通過生成一些特異性物質(zhì)例如一氧化氮和TGF-β誘導(dǎo)生成了T細(xì)胞調(diào)控細(xì)胞，這些調(diào)控細(xì)胞轉(zhuǎn)而抑制了T細(xì)胞激活,。”
研究人員發(fā)現(xiàn)在感染小鼠的脾細(xì)胞中一氧化氮水平顯著高于未感染的小鼠,。為了檢測是否是脾臟間充質(zhì)干細(xì)胞生成的一氧化氮減慢了T細(xì)胞的增殖，研究人員在感染小鼠的脾細(xì)胞中加入了一種一氧化氮抑制劑,，發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞的分裂缺陷獲得了逆轉(zhuǎn),。由此研究人員認(rèn)為間充質(zhì)干細(xì)胞是通過在肉芽腫周圍分泌一氧化氮的方式抑制T細(xì)胞激活的增殖，從而保護(hù)細(xì)菌逃逸適應(yīng)性免疫反應(yīng),。
“研究結(jié)果表明這些干細(xì)胞事實(shí)上抑制并有可能阻斷了T細(xì)胞接近感染的巨噬細(xì)胞,，”哈弗大學(xué)的免疫學(xué)家Sam Behar說道。
“我不相信有人在肉芽腫中發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞,，并且間充質(zhì)干細(xì)胞的存在是否在結(jié)核桿菌的感染過程中最終對(duì)宿主造成損害還不能過早地下定論,，”Flynn說：“它們或許只是平衡炎癥的重要細(xì)胞亞群。”
Lewinsohn強(qiáng)調(diào)指出：“這些試驗(yàn)大部分都是在體外開展,，還需要在活體小鼠中開展更多的嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn),，該研究小組呈送的肉芽腫組織學(xué)圖片有可能是一種延伸結(jié)果,。”
首席科學(xué)家、論文的末位作者Behar對(duì)此表示同意,，并指出最理想的條件就是去除感染動(dòng)物體內(nèi)的間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)而觀察會(huì)有什么發(fā)生,。
在近期的研究中，研究人員從感染小鼠中分離出了間充質(zhì)干細(xì)胞,，然后將這些細(xì)胞注射進(jìn)入對(duì)結(jié)核桿菌天然耐受的轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi),。當(dāng)再用結(jié)核桿菌感染這些轉(zhuǎn)基因小鼠時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)在感染的第一天小鼠的肺臟和脾臟中就出現(xiàn)了高濃度的結(jié)核菌,，從而表明干細(xì)胞抑制了免疫系統(tǒng),。然而這些差異隨著感染的發(fā)展逐漸趨向不明顯。
“研究人員發(fā)現(xiàn)了一種從前未知的細(xì)胞類型在結(jié)核中發(fā)揮作用,，這一新發(fā)現(xiàn)有可能為研究結(jié)核感染開啟一條全新的道路,，”Lewinsohn說。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
PNAS doi: 10.1073/pnas.1007967107
Mycobacteriumtuberculosis evades host immunity by recruiting mesenchymal stem cells
Shilpa Raghuvanshia, Pawan Sharmaa, Sarman Singhb, Luc Van Kaerc, and Gobardhan Dasa,1
Abstract
Tuberculosis (TB) is the cause of 2 million deaths each year, which is the second highest cause of mortality from a single infectious disease worldwide. Resistance of these organisms to drugs has emerged as an important health concern. Alternative approaches to the prevention and treatment of tuberculosis are therefore urgently needed. Despite the generation of robust host immune responses, Mycobacterium tuberculosis (M. tb) successfully evades host immunity and establishes a persistent infection. The mechanism(s) by which M. tuberculosis manages to persist in the face of potent host immune responses remain(s) incompletely understood. Here, we demonstrate that M. tb suppresses T-lymphocyte responses by recruiting mesenchymal stem cells (MSCs) to the site of infection. We found that MSCs infiltrated tissues in mice containing M. tb organisms and T lymphocytes. We further demonstrate that MSCs suppressed T-cell responses by producing nitric oxide. Our findings reveal a key role of MSCs in the capacity of M. tb to evade host immune responses and identify these cells as unique targets for therapeutic intervention in tuberculosis.
