Nature免疫学:踩住免疫的刹车

时间:2013年11月14日
来源:生物通

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现在,由特拉维夫大学Sackler医学院临床微生物学和免疫学系Ariel Munitz博士领导一项新研究,发现了一种机制可在嗜酸性粒细胞进入到血液肆虐之前推动它们走向死亡。这一研究发现是科学界对免疫系统认识的一次重大突破,提出了一些强有力的、针对哮喘等嗜酸性粒细胞疾病的新疗法。

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生物通报道  以色列特拉维夫大学的研究人员发现了一个强有力的机制,可以阻止白血细胞胡作非为。

免疫系统是一把双刃剑。虽然它的主要作用是对抗感染,但当它过度活跃时会导致过敏和自身免疫性疾病等问题。例如,负责抗寄生虫的免疫系统部分是通过释放称作为嗜酸性粒细胞的白血细胞进入到血液中来发挥作用。而嗜酸性粒细胞水平增高也可导致包括大多数形式哮喘在内的过敏反应、胃肠疾病、血液病以及癌症。

现在,由特拉维夫大学Sackler医学院临床微生物学和免疫学系Ariel Munitz博士领导,研究生Netali Baruch Morgenstern和Dana Shik完成的一项新研究,发现了一种机制可在嗜酸性粒细胞进入到血液肆虐之前推动它们走向死亡。这一研究发现是科学界对免疫系统认识的一次重大突破,提出了一些强有力的、针对哮喘等嗜酸性粒细胞疾病的新疗法。

Munitz博士说:“我们发现了一条重要的、杀死嗜酸性粒细胞的强有力信号通路,我们获得的这一基础知识或有一天会促成更大的成果以及治疗。”

这些研究结果在线发表在11月的《自然免疫学》(Nature Immunology)杂志上。

身体内的拔河比赛

健康人血液中的嗜酸性粒细胞水平相对较低,只占循环白血细胞的2-5%。但在嗜酸性粒细胞疾病中,一种叫做IL-5的信号蛋白会触发嗜酸性粒细胞从生成它们的骨髓中涌出,进入到血液,并通过血液运送到各个器官。近期研究人员以IL-5作为哮喘药物的新靶点进行了调查,其中一些哮喘药物在临床试验中已证实有效。

通过分析小鼠骨髓,研究人员发现IL-5引起的嗜酸性粒细胞扩增实际是调控细胞生命周期的一个广泛机制的组成部分。当IL-5命令嗜酸性粒细胞扩增和进入血流之时,称之为成对免疫球蛋白样受体A(paired immunoglobulin-like receptor A, PIR-­A)的一种细胞受体,向嗜酸性粒细胞下达了死亡命令。因此嗜酸性粒细胞处在IL-5传送的存活信号和PIR-A传递的死亡命令间持续的“拔河比赛”之中。

尽管PIR-A的死亡命令占优势,但它却从未执行。嗜酸性粒细胞表达了另一个与PIR-A非常相似,可抑制PIR-A作用的受体:PIR-B。为了让PIR-A能够执行对细胞的死亡命令,必须要关闭PIR-B。

Munitz博士说:“PIR-A总是在嗜酸性粒细胞发育极早期就受到PIR-B的抑制,我们必须要除去细胞的PIR-B表达,才能看到PIR-A的强大效应。”

两种新方法将疾病消灭于萌芽状态

在细胞培养系统中确定这一机制后,研究人员证实它也在小鼠中起作用。如预期的那样,它们发现身体内没有PIR-B的哮喘小鼠,极少有嗜酸性粒细胞扩增进入到血液和肺部,因此相比正常小鼠它们肺部的哮喘炎症较少。不受PIR-B的阻碍,PIR-A似乎阻止了嗜酸性粒细胞达到机体的有害水平。由于人类嗜酸性粒细胞也表达PIR样分子,有充分的理由相信相同的机制也在人体中发挥作用。

研究人员的这一工作除增进了对于嗜酸性粒细胞的认识,还为治疗嗜酸性粒细胞紊乱开辟了两条新途径。不用降低IL-5水平来试图减少嗜酸性粒细胞扩增,科学家们现在可以靶向PIR-A来增强它杀伤嗜酸性粒细胞的能力。或者,他们也可以通过削弱PIR-B减少它对PIR-A的抑制。

研究人员已经获得了一些初期的证据表明,PIR-B抑制了驱动细胞死亡的其他机制。鉴别它们是他们当前研究的重点。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

Paired immunoglobulin-like receptor A is an intrinsic, self-limiting suppressor of IL-5–induced eosinophil development

Eosinophilia is a hallmark characteristic of T helper type 2 (TH2) cell–associated diseases and is critically regulated by the central eosinophil growth factor interleukin 5 (IL-5). Here we demonstrate that IL-5 activity in eosinophils was regulated by paired immunoglobulin-like receptors PIR-A and PIR-B. Upon self-recognition of β2-microglobulin (β2M) molecules, PIR-B served as a permissive checkpoint for IL-5–induced development of eosinophils by suppressing the proapoptotic activities of PIR-A, which were mediated by the Grb2-Erk-Bim pathway. PIR-B–deficient bone marrow eosinophils underwent compartmentalized apoptosis, resulting in decreased blood eosinophilia in naive mice and in mice challenged with IL-5. Subsequently, Pirb−/− mice displayed impaired aeroallergen-induced lung eosinophilia and induction of lung TH2 cell responses. Collectively, these data uncover an intrinsic, self-limiting pathway regulating IL-5–induced expansion of eosinophils, which has broad implications for eosinophil-associated diseases.

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