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Cell揭示巨噬細(xì)胞新功能

日期:2014-07-22 10:21:32

 

了解免疫系統(tǒng)細(xì)胞在健康消化道中所起的作用,以及它們與鄰近神經(jīng)細(xì)胞的互作機(jī)制,有可能促成針對腸道易激綜合癥irritable bowel syndromeIBS)的新療法。近日來自賓夕法尼亞州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員與其他的科學(xué)家們報(bào)道稱,發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞在調(diào)控結(jié)腸收縮,推動(dòng)消化物質(zhì)通過消化道中起作用。

 

腸肌層中包含有一種特殊的巨噬細(xì)胞。盡管已知這些細(xì)胞與腹部手術(shù)后的炎癥有關(guān)聯(lián),對于它們在正常結(jié)腸功能中的作用卻并不清楚。

 

“由于很難從腸組織中分離出肌層巨噬細(xì)胞,對于這些細(xì)胞的功能知之甚少,”微生物學(xué)和免疫學(xué)助理教授Milena Bogunovic說。

 

消化物質(zhì)借助于腸肌的收縮和舒張移動(dòng)通過腸道。這些收縮的模式和頻率受到來自腸神經(jīng)系統(tǒng)信號的控制。而在腸易激綜合征患者中,這些信號過度激活,放大了刺激。

 

研究人員開發(fā)了一種方法耗盡小鼠腸道中的肌層巨噬細(xì)胞來確定它們的功能。他們將研究結(jié)果發(fā)表在717日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上。

 

“我們觀察發(fā)現(xiàn),耗盡巨噬細(xì)胞后正常的腸道運(yùn)動(dòng)發(fā)生紊亂,這有可能是由于肌肉收縮不協(xié)調(diào)所致,表明巨噬細(xì)胞調(diào)控了腸道運(yùn)動(dòng),”Bogunovic說。

 

在確證了巨噬細(xì)胞在消化道功能中的作用后,研究人員調(diào)查了這種調(diào)控發(fā)生的機(jī)制。他們比較了不同類型巨噬細(xì)胞的遺傳密碼,找到了一些在肌層巨噬細(xì)胞中高度活躍的非免疫基因,鑒別出了BMP2BMP2是控制器官發(fā)育的一個(gè)蛋白質(zhì)家族的成員。

 

阻斷BMP2的作用重現(xiàn)了移除巨噬細(xì)胞所產(chǎn)生的影響,證實(shí)這一蛋白質(zhì)調(diào)控了腸道運(yùn)動(dòng)。研究人員證實(shí),BMP2激活了相鄰神經(jīng)細(xì)胞——腸神經(jīng)元表達(dá)的BMP受體(BMPR)。腸神經(jīng)元?jiǎng)t轉(zhuǎn)而分泌了一種叫做CSF1的蛋白來支持巨噬細(xì)胞。

 

“兩種完全不同的細(xì)胞類型相互幫助推動(dòng)了一個(gè)關(guān)鍵的功能,調(diào)控了腸道生理學(xué),”Bogunovic說。

 

研究人員發(fā)現(xiàn),腸道中一些有助健康消化的 “好”細(xì)菌協(xié)調(diào)了兩種細(xì)胞類型之間的相互作用。給予小鼠抗生素來殺死這些細(xì)菌,會阻斷巨噬細(xì)胞和神經(jīng)元之間的通訊,導(dǎo)致BMP2CSF1生成下降,腸道收縮受到破壞。

 

在小鼠中恢復(fù)這些“好”細(xì)菌,則逆轉(zhuǎn)了巨噬細(xì)胞和神經(jīng)元之間的錯(cuò)誤通訊,表明巨噬細(xì)胞和神經(jīng)系統(tǒng)之間的對話可隨細(xì)菌環(huán)境變化而發(fā)生改變。

 

腸道中細(xì)菌環(huán)境的改變是腸道易激綜合癥的一個(gè)潛在病因。

 

“通過更好地了解神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞、肌層巨噬細(xì)胞和來自于腸道內(nèi)部的信號之間的相互影響,我們或許能夠找到一些腸道易激綜合癥的防治新方法,”Bogunovic說。

 


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