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PNAS:干细胞竟是结核感染的帮凶?

近日,来自印度的一个科研团队在《美国科学院学报》(PNAS)上发表了一项新研究,揭示了结核杆菌逃避免疫系统的关键因素:间充质干细胞。研究人员通过体外小鼠细胞实验证实,被招募至结核感染部位的间充质干细胞能够抑制周围的免疫细胞,从而帮助细菌建立持续感染。

全球约有三分之一的人群携带结核杆菌,但仅10%的感染者会发展为致死性肺部疾病。结核杆菌在肺和其他器官中活跃复制,引发巨噬细胞、上皮样细胞和淋巴细胞浸润,形成肉芽肿。若无法完全清除细菌,免疫系统与病原体将陷入僵持,导致慢性感染。

印度新德里遗传工程学和生物技术国际中心的免疫学家Gobardhan Das领导的团队,对保护结核杆菌免于免疫系统攻击的因子展开了研究。由于T细胞是对抗结核杆菌的主要宿主防御机制,研究人员首先从结核感染小鼠的脾脏中获取T细胞,并检测其增殖情况。结果发现,当与其他脾细胞共培养时,感染小鼠的T细胞分裂速度减慢;而分离后,分裂速度恢复正常,表明脾脏中的其他细胞类型对T细胞产生了抑制作用。进一步检测发现,感染小鼠的脾细胞中含有大量表达间充质干细胞膜标记物的细胞,在肺部肉芽肿中也发现了类似细胞。

俄勒冈健康与科学大学的免疫学家David Lewinsohn指出:“此前研究证实间充质干细胞可迁移至肿瘤和炎症部位调控免疫反应。新研究表明,这些干细胞通过生成一氧化氮和TGF-β等物质,诱导产生T细胞调控细胞,进而抑制T细胞激活。”研究人员发现,感染小鼠脾细胞中一氧化氮水平显著升高。加入一氧化氮抑制剂后,T细胞分裂缺陷得到逆转,提示间充质干细胞通过分泌一氧化氮抑制T细胞增殖,从而保护细菌逃逸适应性免疫。

哈佛大学的免疫学家Sam Behar表示:“这些干细胞实际上抑制并可能阻断了T细胞接近感染的巨噬细胞。”然而,匹兹堡大学医学院的免疫学家Joanne Flynn谨慎评论:“我不确定是否有人在肉芽肿中发现干细胞,且间充质干细胞在结核感染中是否最终对宿主造成损害尚不能过早下结论。它们或许只是平衡炎症的重要细胞亚群。”

Lewinsohn强调,大部分实验在体外进行,还需在活体小鼠中开展更严密的实验。Behar也同意,最理想的条件是去除感染动物体内的间充质干细胞,观察后续变化。在近期研究中,研究人员从感染小鼠中分离出间充质干细胞,并注射至对结核杆菌天然耐受的转基因小鼠体内。再用结核杆菌感染后,第一天小鼠的肺和脾中就出现高浓度结核菌,表明干细胞抑制了免疫系统,但差异随感染发展逐渐消失。

Lewinsohn总结道:“研究人员发现了一种从前未知的细胞类型在结核中发挥作用,这一发现可能为结核感染研究开启全新道路。”

(生物通:何嫱)

(责任编辑:glia)