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人体呼吸道和消化道的黏膜表面有大量细菌,其中绝大部份菌是温良的。HIV、轮状病毒、痢疾病原体等病毒每年导致贫穷国家数百万儿童死亡,它们的共同点是以粘膜表面为入侵位点。Weill Cornell医学院研究人员最近发现,黏膜衬里上皮细胞有免疫功能,可以维持肠道细菌平衡,阐明了黏膜表面预防细菌感染的机制,对HIV疫苗研究有重要提示意义。研究结果刊登于本月《Immunity》杂志。
生物通报道:人体呼吸道和消化道的黏膜表面有大量细菌,其中绝大部份菌是温良的。HIV、轮状病毒、痢疾病原体等病毒每年导致贫穷国家数百万儿童死亡,它们的共同点是以粘膜表面为入侵位点。Weill Cornell医学院研究人员最近发现,黏膜衬里上皮细胞有免疫功能,可以维持肠道细菌平衡,阐明了黏膜表面预防细菌感染的机制,对HIV疫苗研究有重要提示意义。研究结果刊登于本月《Immunity》杂志。
新发现主要集中在免疫球蛋白A(immunoglobulin A ,IgA)上。IgA是B细胞分泌的一种抗原,人类IgA有两种形式——IgA1和IgA2。IgA2主要集中在共生菌聚集的黏膜部位。“当然,如果失控,这些细菌会泛滥成灾,伤害肠道,”Cerutti说,“但是免疫系统却能维持它们的平衡,使细菌对我们的肌体有益无害。”IgA2对于这种平衡的维持非常关键,令科学家心生疑惑的是肌体中有多种IgA,局部B细胞的分泌使命是怎样完成的呢?
Weill Cornell的细胞培养实验解开了这个谜团。共同第一作者Bing He博士说:“答案就在一个神秘的地方——组成肠道、泌尿生殖道和呼吸道衬里的成千上万的上皮细胞。”生物学家潜意识里认为成千上万的上皮细胞只不过是预防外界入侵者的屏障。He等新发现这些细胞还具有免疫功能,利用其表面的特异受体感受为数众多的细菌的存在,继而产生受体APRIL——APRIL是一种细胞因子化学物质,通知邻近B细胞形成IgA2。IgA2帮助免疫系统控制黏膜菌,细菌数量上升时,IgA2水平上升,防止其过度生长。
文章共同第一作者Weifeng Xu说,他们还发现上皮细胞与树突状细胞(dendritic cells,免疫系统的另一位重量级选手)交流信息。树突状细胞是肌体关键的免疫“传感器”,致力于搜索潜在危险。“利用另一种信号传递途径,黏膜内衬的上皮细胞提高了APRIL生产,致使IgA2产量升高。”由此看来,黏膜上皮细胞似乎是这些易受攻击表面的免疫防御新成员。
研究人员下一步打算研究关键IgA是怎样中和HIV、轮状病毒或其它病原体的。更好的了解肌体抵抗黏膜菌的机制,有助于我们发展该领域的疫苗,治疗众多致死性感染。(生物通 小粥)
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