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Immunity:首證免疫記憶干細胞假說

日期:2014-07-29 09:06:10

 

免疫系統已經進化至可以識別并應付對健康構成的威脅,提供終身記憶來防止疾病復發。但現在人們仍然沒有徹底地了解免疫記憶的潛在機制。自2001年以來,各種研究匯聚到一起支持一個假說:持久的免疫記憶是由具有干細胞樣潛能的免疫細胞儲存庫所產生。然而由于只能對細胞群開展實驗,直到現在都缺乏確鑿的證據。

 

現在來自德國和美國的研究人員通過繪制單個T細胞以及連續數代后代細胞的命運圖,第一次對免疫記憶干細胞假說進行了嚴格的驗證。研究結果發表在717日的《免疫》(Immunity )雜志上。

 

追蹤T細胞的“干性”

 

在實驗動物生成免疫反應后,慕尼黑工業大學的研究人員Patricia GraefVeit Buchholz分離出了被招募來對抗即時或復發性感染的復雜“殺傷”T細胞群。隨后他們在這些細胞群中鑒別出了一些細胞亞群,并著手展開了一系列的單細胞過繼轉移實驗,由此詳細地分析了免疫反應的后期。能夠鑒別并確定單個T細胞幾代后代細胞的特征至關重要。

 

研究人員首先確定了,稱作為“中央型記憶T細胞”(central memory T cells)的細胞亞群具有很高的擴增和分化潛能,這種潛能并非僅取決于骨髓、淋巴結或脾臟等特殊的源頭。其支持了這一觀點:某些中央型記憶T細胞實際上是成體干細胞。在進一步的實驗中,利用并比較記憶T細胞和初始T細胞(naive T cell,尚未遭遇抗原的成熟免疫細胞),科學家們追蹤到了一些干細胞樣的特征,排除了其他可能的解釋。

一步一步,研究結果強力支持了這一事實:持久的免疫記憶依賴于中央型記憶T細胞亞群的“干性”。研究證實單個的中央型記憶T細胞是“多能”細胞,這意味著它們能夠生成各種類型的后代細胞對抗感染以及記住對手。此外,這些T細胞可自我更新為單細胞水平上具有多能性的次級記憶T細胞。最終,單個的次級記憶T細胞的后代細胞能夠完全重建正常免疫反應的能力。

 

具有臨床潛力的一些見解

 

一重影響是,通過過繼轉移少量的個別T細胞,未來針對癌癥和其他一些疾病的免疫治療或許能得到有效的結果。“理論上,單個T細胞足以將針對特定病原體或腫瘤抗原的有效及長期保護性免疫轉移給患者。這是不是挺讓人驚訝的?”慕尼黑工業大學醫學微生物學、免疫學及衛生學研究所主任Dirk Busch教授說。

 

華盛頓大學Fred Hutchinson 癌癥研究中心Stanley Riddell 教授說:“這些結果非常令人興奮,且正好出現在免疫療法作為癌癥和其他疾病的一種治療方法成為主流之時。這些結果提供了強有力的實驗證明,證實了這一觀點:通過利用特異的T細胞亞群能夠提高T細胞免疫療法治療感染和癌癥的效應和持久性。”

 


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