寻找“炎症的阿喀琉斯之踵”
2023年03月10日 24人阅读 返回文章列表
寻找“炎症的阿喀琉斯之踵”
当我们的身体受到感染时,会触发各种免疫反应,首先是释放粒细胞,即含有特殊酶的白细胞,
约占人类白细胞的一半或更多。
中性粒细胞也是抵抗入侵细菌和真菌的粒细胞,通常对此类入侵者零容忍。然而,有时,一种平
衡的、不那么激进的方法在提供治疗方面走得更远。
现在,京都大学的一组研究人员已经确定中性粒细胞在这些粒细胞的核心深处诱导抗炎或 M2 巨
噬细胞。该团队的研究论文发表在 iScience 杂志上。
在之前的研究中,慢性炎症巨噬细胞被发现有可能极化或分化成两个相反的版本:促炎或 M1 和
抗炎 (M2) 类型。这些构成了调节炎症严重程度和组织健康或体内平衡的 M1-M2 平衡。
这种双重性质或两极分化描述了 M2 如何在肉芽肿深区形成细菌宽容的微环境中恢复为 M1 甚至
M0(非炎症或稳态) 。该团队检查了动物肉芽肿的致密球状结构,尤其是在肺部。
该论文的第一作者是 Tatsuaki Mizutani。
研究者指出:微生物和癌细胞可能会操纵这种宽松的微环境来促进它们的生存。
包括结核病在内的人类肉芽肿相关疾病是慢性炎症性疾病的标志。研究团队从结核病中获得的结
果也可以应用于肿瘤。
先前的研究表明,肉芽肿内的细胞间相互作用会驱动针对病原体或污染物的有效炎症反应,但慢
性炎症——如结核病和肿瘤——会持续很长时间。
为了测试如何预测肿瘤的发展,该团队之前在豚鼠中建立了肺肉芽肿模型,该模型证明了中性粒
细胞 S100A9(或 A9)在肉芽肿核心深处的特异性积累。A9 在单核细胞和巨噬细胞中以低水平
表达,但在中性粒细胞中以高水平表达。
研究者还指出:有趣的是,A9 缺陷小鼠的炎症和抗炎作用均有报道,团队目前正在考虑是否让
A9 的多功能性质在肿瘤微环境中发挥抗肿瘤作用。我们对肿瘤中宽松微环境如何形成的理解可
能应用于有效的抗癌药物开发。
附本研究相关背景信息:
免疫细胞的相互作用决定了炎症的程度,包括其时间、强度和持续时间。为了减轻炎症而破坏细
胞间通讯会导致各种慢性疾病。因此,识别受到严格调控的细胞和分子炎症因子具有生物学和临
床意义。
肉芽肿是由密集的巨噬细胞组成的特征性球状结构,是几种慢性炎症性疾病的标志,包括结核病
、结节病和克罗恩病,以及其他人类肉芽肿性疾病。组织学分析显示,除了其他免疫细胞类型,
包括T和B淋巴细胞和中性粒细胞,持续激活的巨噬细胞的显著细胞部分,称为上皮样细胞,积聚
在肉芽肿内。肉芽肿内的细胞间相互作用驱动针对病原体或污染物的有效炎症反应;然而,这种
炎症会持续很长一段时间。因此,阐明影响炎症程度的肉芽肿细胞相互作用对于了解肉芽肿的发
展至关重要。
肉芽肿内的巨噬细胞相当不均匀。除了炎性M1样上皮样细胞的中心群外,肉芽肿还包括M2表型的
抗炎巨噬细胞。由于巨噬细胞具有表型可塑性,在细胞因子和微生物分子的刺激下,根据其分化
能力将巨噬细胞细分为M1和M2,其中L-精氨酸水解酶arginase-1 (Arg1)在M2巨噬细胞中特异性
表达。在结核分枝杆菌感染的情况下,抗炎的M2巨噬细胞通过依赖Arg1的竞争性底物消耗抑制NO
的产生来促进细菌的生存。因此,肉芽肿M2巨噬细胞形成了一个有利于细菌引起慢性炎症的环境
;然而,M2诱导的分子途径还不完全清楚。特别是,肉芽肿中调节巨噬细胞M2极化的功能细胞-细
胞通信和相关分子仍然难以捉摸。
该研究团队之前在豚鼠中建立了牛分枝杆菌卡介苗(BCG)诱导的肺肉芽肿模型,该模型与人类结
核病肉芽肿非常相似,他们证实了S100A9 (A9)在肉芽肿坏死核心的特异性积累,控制肉芽肿的
初始形成。A9在单核细胞和巨噬细胞中低水平表达,而在中性粒细胞中高水平表达,在中性粒细
胞中仅以与S100A8 (A8)复合物的异源二聚体形式存在。由于A9通过自分泌和旁分泌与其他细胞(
包括中性粒细胞、巨噬细胞和角化细胞)的相互作用在炎症中介导的各种功能,A9的炎症和抗炎
作用在A9缺陷小鼠中均有报道。鉴于A9在中性粒细胞中的多功能性,本研究旨在研究其对肉芽肿
巨噬细胞极化的影响。