Immunity:一种细胞可以回到胸腺,修复受损的器官

时间:2025年2月6日
来源:news-medical

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City of Hope是美国最大、最先进的癌症研究和治疗机构之一,其位于洛杉矶的国家医疗中心被《美国新闻与世界报道》评为全美五大癌症中心之一。由City of Hope的科学家领导的一组国际研究人员在临床前研究中展示了一种增强损伤后胸腺功能的方法。

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City of Hope是美国最大、最先进的癌症研究和治疗机构之一,其位于洛杉矶的国家医疗中心被《美国新闻与世界报道》评为全美五大癌症中心之一。由City of Hope的科学家领导的一组国际研究人员在临床前研究中展示了一种增强损伤后胸腺功能的方法。该研究小组的研究结果发表在《免疫》杂志上,概述了他们发现的一种特殊类型的调节性T细胞,这种细胞可以回到胸腺,修复受损的器官。

在肺和心脏之间有一个叫做胸腺的小腺体,它通过产生T细胞对人体健康有着不可思议的力量,T细胞是我们免疫系统的关键组成部分。在癌症患者中,某些疗法——加上衰老和压力——会耗尽T细胞的输出,使个体容易感染和其他疾病。

“我们的发现——调节性T细胞再循环回到胸腺——通过一个以前没有描述过的过程促进修复,代表了腺体再生的新途径。这些发现为解决胸腺疲劳和损伤开辟了一个新的翻译角度。”主要作者Andri Lemarquis博士说,他是Marcel van den Brink博士实验室的工作人员科学家和胸腺研究项目的组长,他是洛杉矶希望之城和国家医疗中心的主席,Deana和Steve Campbell首席医师执行杰出主席和该论文的资深作者。

胸腺的作用

在人的一生中,人体面临着各种各样的威胁,包括细菌、病毒和其他危险,比如癌症。由胸腺产生的T细胞通过直接攻击或教导其他免疫细胞如何消除威胁来对抗病原体和恶性肿瘤。

“因为有这么多不同的威胁,我们需要这些士兵或免疫细胞的多样性,来保护我们。但我们也需要某种控制,这样我们的身体就不会发生内战,就像自身免疫性疾病一样。这需要一个学校来教这些细胞保护我们,而这个学校就是胸腺。”第一作者Andri Lemarquis博士说。

不幸的是,胸腺极易受到压力、感染、衰老和癌症治疗引起的损伤。

“如果你接受癌症治疗,你的胸腺就会萎缩,如果没有一些帮助,病人就不会得到所谓的免疫重建,也就是产生新的保护性T细胞。我们的工作是试图增强那些可能失去这种基本保护的患者的胸腺功能。”

找到重生的钥匙

Lemarquis博士和研究小组着手探索两种情况下胸腺再生的机制,癌症治疗和衰老,这两种情况是相关联的,因为老年癌症患者非常容易受到感染。科学家们首先在小鼠模型中研究了与治疗相关的损伤,以了解胸腺是如何受损的,以及在什么条件下胸腺开始反弹。然后,他们将成像和分析技术与机器学习相结合,以确定再生过程中激活的特定途径。

他们发现了一种新的、以前未被描述过的胸腺调节性T细胞(Tregs)群,它们在受伤后积聚在胸腺中,并分泌一种叫做双调节蛋白的生长因子。Lemarquis博士和他的合作者能够证明,当这些treg被静脉注射到血液中时,它们找到了回到胸腺的路,在那里,双调节蛋白帮助胸腺再生并产生更多的T细胞。接下来,他们在人体组织样本中测试了他们的发现,并看到了相同的结果。

Lemarquis博士说:“我们能够从对老鼠的机械观察,看到同样的途径在人类环境中运作。目前在Tregs领域有很多过继细胞疗法,因此这为翻译方法开辟了可能性,其中Tregs子集可用于再生组织,特别是胸腺和免疫系统。”

他说,研究人员还惊讶地发现,结果也适用于老年小鼠,因为人们认为,衰老导致的胸腺功能丧失可能无法治愈。

Lemarquis博士说:“最近的研究表明,如果你在衰老过程中失去胸腺功能,你的死亡率就会增加,因为癌症、感染和自身免疫的发病率会更高。我们可以证明的是,当我们将Tregs转移到接受癌症治疗的老年小鼠体内时,我们甚至可以增强它们的功能。不仅年轻的胸腺可以接受这些信号进行再生,即使是接受癌症治疗的老年患者的胸腺也可以。”

从实验室到生活

《免疫》杂志论文中概述的工作建立在20世纪90年代末由Van den Brink博士建立的一个研究项目的基础上,该项目旨在促进接受癌症治疗的患者的免疫重建,特别是在骨髓移植领域。

“几十年来,他为我们奠定了基础,为我们提供了模型、工具和数据,让我们走到了今天,”Lemarquis博士说,“在调节性T细胞方面也有大量的工作,我们将这两个领域结合起来,看看我们是否可以在胸腺损伤的情况下做一些治疗。但在我们之前,有聪明的人在引领我们前进。”

接下来,研究人员正在深入研究来自不同年龄的患有胸腺反弹或处于退行性阶段的癌症患者的人类胸腺样本的大型图谱,以更多地了解哪些途径可能与调节性T细胞交织在一起,从而进一步改善胸腺功能。他们也在寻找将他们的发现应用于人类环境的其他方法,例如,可能使用合成生物学来修饰T细胞,使其过量产生双调节蛋白或其他有益因子。

“我们现在在希望之城有一个胸腺研究项目,有从事不同项目的计算生物学家和博士后学者,以及诊所的合作者,他们可以帮助推动我们的发现。我认为Tregs和双调节蛋白有很大的潜力用于接受癌症治疗的患者,以改善免疫功能。”

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