近年来,慢性感染如丙型肝炎、HIV病毒感染和疟疾等,成为全球公共卫生的重要挑战。这些疾病的共同特点是病原体与宿主免疫系统之间长期处于一种微妙的平衡状态,既受到免疫控制,又难以彻底清除,最终导致免疫系统逐渐崩溃,病原体得以持续存在。
免疫学研究表明,在慢性感染过程中,免疫系统中的T细胞扮演着关键角色。宾夕法尼亚大学Perelman医学院的研究团队在最新发表的《科学》杂志中,揭示了免疫系统在慢性感染中的细胞机制变化,并提出了一种可能改变免疫平衡的新策略。
研究中,科学家们利用一种慢性病毒感染的小鼠模型,观察到免疫系统中的两类病毒特异性CD8+ T细胞:一种表达高水平T-bet蛋白,表现为祖细胞(干细胞样细胞),另一种表达高水平Eomes蛋白,表现为成熟的终末分化细胞。这两类细胞在控制病毒感染中协同作用,形成了免疫调控的基础。
具体而言,T-bet表达的细胞具有祖细胞功能,能够自我更新,维持病毒特异性T细胞库,同时还能分化为Eomes表达的成熟细胞。Eomes细胞则具有更强的抗病毒能力,但不具备增殖能力。这两类细胞在解剖位置上也存在差异:T-bet阳性细胞主要分布在血液和脾脏,而Eomes细胞则集中在肝脏、骨髓和肠道等组织中。
研究团队通过敲除相关蛋白,发现缺失任何一种细胞亚群都可能削弱免疫系统的抗病毒能力,从而有利于病原体的持续存在。这一发现帮助解释了为何在丙型肝炎等慢性感染中,病毒特异性T细胞会逐渐丧失功能。
更重要的是,研究指出,长期的免疫压力可能导致祖细胞库的耗竭,从而使免疫控制逐渐失效。这为开发新的治疗策略提供了理论基础:通过延长祖细胞的存活时间或促进终末子细胞的再生,或许可以改变免疫平衡,增强机体对慢性感染的控制能力。
目前,Wherry教授的实验室正在探索调控这些T细胞亚群的信号通路,以期找到调节免疫反应的潜在靶点,为未来的免疫治疗提供新的思路和手段。