通過采用強大的基因組技術，美國國家關節炎、肌肉骨骼和皮膚疾病研究所(NIAMS)的研究人員發現，先天淋巴細胞(Innate lymphoid cells; ILCs)的發育逐漸讓這些細胞做好了快速響應感染的準備。這項發表在5月5日《細胞》（Cell）雜志上的研究工作，闡明了一種人們日益認識到在機體免疫防御中起重要作用的細胞類型的發育和功能。

論文的資深作者、NIAMS科學主任John J. OShea博士說：“直到現在，研究人員都一直將焦點放在另一類免疫細胞——T細胞上。由于它們似乎在防護機體屏障區域，如皮膚、肺和腸中起至關重要的作用，ILCs正在進入到聚光燈下。”

我們的免疫系統有兩種武器——先天免疫和適應性免疫。ILCs是一些先天免疫細胞，能夠在病原體入侵的第一位點快速響應對抗它們。ILCs釋放出一些稱作為細胞因子的小分子來傳遞信號對抗感染。

適應性免疫反應以較慢的速度開始起效，建造了可以靶向特定入侵病原體的細胞軍隊。T細胞，尤其是輔助性T細胞，是適應性免疫系統的一個重要組成部分。它們根據試圖對抗的病原體類型來生成不同的細胞因子。

上世紀80年代隨著HIV和艾滋病的出現T細胞的重要性變得明顯。HIV攻擊某一類型的T細胞，破壞個體的免疫防御，使得他或她容易遭受感染和罹患癌癥。自那時起，世界各地的研究人員一直在鑒別一些T細胞亞類的不同功能，提供了它們在宿主防御所起作用的一些新見解及開發新治療策略的機會。

盡管在啟動先天免疫反應中起至關重要的作用，ILCs較少受到關注。近期的研究工作揭示，在由它們所生成的細胞因子種類定義的一些亞類中，ILCs和T細胞互為鏡像。然而，一直以來都不清楚這兩類細胞之間的關系。

為了確定是什么將ILCs與T細胞區分開來，OShea博士研究小組查看了細胞身份的基礎——它的遺傳信息。部分使得每種細胞類型獨一無二的遺傳信息是其獨特的DNA結構模式和調控因子。一段DNA組合一組調控因子可以被視作為是一個開關——它幫助確定了一個基因是關閉（失活）或是開啟（活化）。

DNA的失活區域被扭成緊密的線圈，而活化區域是開放的，讀取遺傳信息的細胞機器可以接近它們。基因組的開放部分包括基因自身，以及幫助調控它們活性的許多區域（開關）。這些基因組區域及控制信息是否被讀取的一些因子總稱為細胞的調控組（regulome）。

對小鼠進行研究，研究人員分析了控制ILCs和T細胞細胞因子基因的基因組區域。他們發現每個ILCs亞類都與可接近區域的獨特模式相關。這些模式可以被視作為每個亞類的一種條形碼。進一步的實驗顯示，在細胞發育的過程中ILCs以一種逐步的方式獲得它們的條形碼。

重要的是，分析結果表明在ILCs遭遇到感染前條形碼就在ILCs中的適當位置。在控制細胞因子基因的開關周圍，這種開放、易接近的結構可能幫助了ILCs能夠快速地對感染發起攻擊。

相比之下，研究人員發現在小鼠T細胞中許多控制細胞因子基因的DNA區域難以接近，在遭遇病原體之前被沉默。但遭到感染時，T細胞會采用與ILC相似的條形碼。這一研究結果顯示了早期的研究發現：ILC和T細胞生成了相似的一套細胞因子，但也揭示了兩種細胞類型在控制這些關鍵免疫反應基因活性方式上的差異。當遭受感染時ILCs的調控景觀做好了快速防御的準備，而當病原體侵襲時T細胞的調控景觀只做了最低限度的準備。是感染后的調控景觀改變使得T細胞發動了它們的攻擊。

論文的第一作者、NIAMS博士后Han-Yu Shih說：“ILCs和T細胞看起來非常不同，但最終它們控制關鍵反應的方式驚人的相似。發現ILCs還不到10年，它們與T細胞之間的相似之處將使得我們能夠更迅速地了解它們的作用機制，并開發出一些方法來增強或抑制它們的功能治療各種免疫與炎癥疾病。”

在先天免疫抵御病原體的過程中，ILC具有核心性的作用。一些研究者把先天淋巴細胞比作是保護邊界組織的步兵，這些細胞能夠幫助皮膚、肺壁、和腸道壁抵御微生物的侵襲。此外，ILC在免疫系統過于活躍的炎癥類疾病中也有重要的作用。2014年，Mainz大學和Freiburg大學的科學家們合作，鑒定了可分化為不同ILC的前體細胞，以及一個此前未知的新型ILC。這項發表在Cell雜志上的新研究，可以幫助人們更好的理解免疫系統的作用機制，為開發新型疫苗提供了寶貴的信息。

ILCs是對抗某些病原體的免疫系統第一線組成元件之一。它們在身體與環境直接接觸的位點，諸如腸或肺粘膜屏障上發揮至關重要的功能。然而一個世紀以來從事免疫系統研究的科學家們卻一直未發現它們。來自芝加哥大學的研究人員在小鼠的胎肝和骨髓中鑒別出了生成ILCs的祖細胞。這一研究成果在線發表在2014年的Nature雜志上。

此前的動物研究顯示，在寄生蟲感染和過敏性呼吸道炎癥中，小鼠體內的二型先天淋巴細胞ILC2能夠啟動保護性的二型免疫反應。2013年，Perelman醫學院的研究團隊發現，ILC2的成熟需要T細胞因子1（TCF-1）才能進行，文章發表在Cell旗下的Immunity雜志上。