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T细胞研究进展有助于研发更有效的疫苗

有助于疫苗生产的细胞秘密

最好的防御是来次漂亮的进攻,尤其是谈到免疫系统的时候。应对感染的“军队”被分成两个“中队”,而且,直到最近,似乎这两者都是独立的,没有太多的相互作用。

最近在《自然-免疫学》(Nature Immunology)发表的一项研究中,来自弗吉尼亚理工大学Carilion研究所和阿拉巴马大学伯明翰分校的一组科学家指出,免疫学的“新兵训练营”比最初想象的更加沟通密集,这项发现有助于我们生产出更有效的疫苗。

提到免疫系统“中队”,弗吉尼亚理工大学Carilion研究所的助理教授Kenneth Oestreich这样说:“我们有两个T细胞群。在这项研究之前,我们不知道,这两种类型的细胞是否是完全独立的,或者它们彼此之间是否能够相互转换。现在,这项研究表明,记忆细胞可能直接由效应细胞群产生。”

在这里,记忆细胞并不是大脑中帮助人们回忆事实的那些细胞。这些细胞在体内免疫系统起作用,保留关于入侵者威胁的信息,如果再次遇到同样的威胁,让人体的自然防御发动快速的、更强大的反应。

T细胞——白血细胞,分成两组,作为适应性免疫系统的一部分,当病原体进入人体时,它们被编程以做出反应。

一个“中队”由释放大量抗体的效应细胞组成,全力以赴消灭敌人。在这个过程中,它们释放出大量的能量,同时代谢葡萄糖——称为糖酵解活动。

组成另一组的记忆细胞是隐秘的。潜伏细胞,它们收集信息,以使身体为对抗这种类型病原体的下一场战役,做好准备。它们使用更少的能量,因此,具有一个更小的糖酵解标签。

除了感染之外,疫苗也能引起身体产生记忆细胞,如果有感染侵入,它们也准备加入到这场战争中去。

效应细胞和记忆细胞群总是作为独立的群体出现,但是科学家们在这一最新研究中看到了一些有趣的现象。

Oestreich称:“我们的数据表明,记忆细胞实际上是一个过渡效应细胞,可减缓其糖酵解编程。”

所有的细胞,包括效应细胞和记忆细胞,都是从DNA模板复制而来,并在体内扩散。

在这个转录过程中,两个蛋白质——T-bet和Bcl-6扮演着重要的角色。T-bet在效应细胞中高表达,而Bcl-6表达较少,而在记忆细胞中情况则恰好相反,在那里Bcl-6表达高于T-bet。

Oestreich称:“我们发现,这两个因素——T-bet和Bcl-6,在功能上是相互作用的。T-bet可拮抗Bcl-6的功能。”

当有感染侵入人体免疫系统时,免疫系统会增加白细胞介素2的存在,白细胞介素2是指示白血细胞开始战斗的一个分子。用高水平的白细胞介素2,T-bet注入系统。随着感染和白细胞介素2的衰老,Bcl-6水平增加。Oestreich及其研究小组发现,过量的Bcl-6和参与糖酵解编程的基因相结合,可有效地关闭效应细胞的活性。

这项研究开始于Amy Weinmann实验室,然后当Weinmann往阿拉巴马大学伯明翰分校搬迁实验室期间,华盛顿大学的一名教授继续,而Oestreich则在弗吉尼亚理工大学Carilion研究所开始了自己的实验室。

Oestreich的研究小组还在继续进行这项研究,他们计划确定如何可以用这一信息来提高疫苗的有效性。

Oestreich称,通过研究Bcl-6的确切靶标,研究人员可以理解记忆细胞形成是如何自然发生的,这将允许更多的治疗选择来增强免疫系统。

原文检索:

Kenneth J Oestreich, Kaitlin A Read, Sarah E Gilbertson, Kenneth P Hough, Paul W McDonald, Veena Krishnamoorthy& Amy S Weinmann. Bcl-6 directly represses the gene program of the glycolysis pathway. Nature Immunology, 07 September 2014 doi:10.1038/ni.2985

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