揭示肺细胞在肺免疫中的新作用

时间：2021-10-11 00:00:00 来源：网络整理

肺免疫对于对抗所有肺部疾病至关重要，包括COVID-19、肺炎、肺癌、哮喘和慢性阻塞性肺病。肺免疫不同于一般生物医学研究和干预的重点——全身免疫，但影响肺免疫建立和调控的因素大多尚不清楚。现在，一项新的研究揭示了肺细胞在引导免疫系统中的作用。

来自波士顿大学医学院(BUSM)的研究人员发现，肺部的免疫控制是由排列在空气空间中的细胞，即上皮细胞，使用一种特殊的面向免疫的分子MHC-II完成的。这种上皮性MHC-II对于定位和编写肺内被称为常驻记忆T (TRM)淋巴细胞的高度专门化免疫细胞至关重要。

波士顿州立大学医学、微生物学和生物化学教授、通讯作者Joseph Mizzerd解释说：“肺部上皮细胞通常被视为支持呼吸功能，而MHC-II被理解为将免疫细胞与免疫细胞连接起来，因此发现肺上皮细胞上的MHC-II告诉TRM细胞去哪里以及在肺中做什么是新颖和出乎意料的。”

通过分析来自人类和实验模型的肺上皮细胞，研究人员了解到所有被检测的不同类型的上皮细胞都表达MHC-II，并在感染期间增加其表达。MHC-II唯一已知的功能是培养称为CD4+T细胞的免疫细胞。在细胞培养中，肺上皮细胞可以利用这种分子来告诉T细胞该做什么，这样他们就能够对可能引起感染的微生物做出适当的反应。仅阻断肺上皮细胞上的MHC-II导致肺中CD4+T细胞的数量、类型和位置异常，而血液中的CD4+T细胞则不异常，这表明这些特异性肺细胞负责指导肺免疫。

“我们的研究表明，肺上皮细胞类似于守门人，负责适当指示CD4-TRM细胞前哨的位置及其抵抗未来感染的能力。鉴于TRM细胞在肺炎中的保护作用之外，在对抗癌症和引发哮喘方面发挥着关键作用，我们的发现具有更大的价值在理解、预防和治疗多种肺部疾病方面的意义，”第一作者、BUSM肺部中心博士后科学家Anukul Shenoy博士说。

除了表明肺上皮细胞利用MHC-II组织肺中的免疫系统外，该研究还揭示了两个主要发现产生的意外发现。首先，其他面向免疫的分子依赖MHC-II到达细胞表面，在那里它们可以与其他细胞相互作用来完成免疫指令。其次，肺上皮细胞缺乏MHC-II导致局部肺免疫系统发生变化，这反映了免疫靶向癌症疗法（“检查点抑制剂疗法”）罕见但严重的结果。Mizzerd说：“这导致了一项发现，这些癌症治疗的分子靶点是依赖MHC-II到达细胞表面的分子之一，这表明检查点抑制剂治疗的有害副作用可能是由于肺上皮细胞抑制免疫细胞的引导所致。”

研究人员设想干预措施（预防性和补救性）可以设计成利用肺上皮细胞调节肺免疫的能力。Shenoy说：“这样，我们就能够利用患者自身的肺上皮细胞在肺炎和/或癌症期间开启TRM细胞的保护作用，同时在必要时关闭其在哮喘期间的病理作用。”

这些发现发表在《Nature Communications》杂志的在线版上。

Antigen presentation by lung epithelial cells directs CD4+ TRM cell function and regulates barrier immunity

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