综述:保护还是致病?簇细胞在蠕虫和病毒感染中塑造不同的免疫结局

时间:2025年9月14日
来源:Current Opinion in Immunology

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本综述系统探讨了簇细胞(tuft cell)在蠕虫与病毒感染中的免疫调节作用。作为上皮屏障的哨兵细胞,簇细胞通过IL-25-ILC2型免疫轴介导抗蠕虫防御,但在抗病毒应答中表现出显著的环境依赖性:既可增强干扰素反应,又可能在蠕虫-病毒共感染时通过偏向型免疫应答加剧病毒病理。该研究为黏膜免疫调控提供了新视角。

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引言

屏障组织(如肺和肠道)作为宿主与微生物世界的主要界面,需要监测机制来区分共生生物和病原体。在屏障组织的多种微生物检测机制中,被称为簇细胞(tuft cell)的特化上皮哨兵通过最初在舌味觉中发现的感官机制监测微生物信号[1]。簇细胞于1956年首次被描述[2, 3],但直到三项开创性研究揭示了它们在协调针对蠕虫和原虫的2型免疫反应中的关键作用后,其功能意义才得以明确[4, 5, 6]。这些发现推动了对簇细胞生物学的深入研究,揭示了众多抗蠕虫机制,并发现了它们在对其他微生物(包括原虫和病毒)反应中先前未被重视的作用。与它们在蠕虫防御中的既定作用相比,簇细胞在抗病毒免疫中的贡献远未被充分理解,并且似乎具有环境依赖性,因组织、时间和共感染状态而异。

簇细胞在抗蠕虫反应中的作用

2型免疫通过驱逐蠕虫和促进组织修复来防御蠕虫[7]。这种反应依赖于2型固有淋巴细胞(ILC2s)和2型CD4+辅助性T细胞(Th2s),它们产生2型细胞因子IL-4、IL-5和IL-13[8]。ILC2s依赖上皮衍生的警报素,如IL-25、IL-33和胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)来启动其免疫功能[8]。在这些细胞因子中,IL-25对于激活炎症性ILC2s尤为重要[8],它们在蠕虫感染早期产生IL-13。

簇细胞在抗病毒反应中的作用

与它们在抗蠕虫反应中的既定作用不同,簇细胞在抗病毒免疫中的功能远未被充分理解。然而,几项研究报告称,病毒感染可以诱导簇细胞增生,类似于肠道寄生虫感染[21, 22••, 23•, 24]。在腹腔注射肠道病毒EV71、CVA16和CVB3后,肠道中簇细胞特异性转录本Dclk1Pou2f3增加[21]。类似地,定量显微镜显示,在甲型流感病毒(IAV)感染后,肺部和鼻部组织的簇细胞数量增加[22••, 23•]。值得注意的是,这些病毒诱导的簇细胞反应似乎独立于经典的IL-25-ILC2型2型免疫轴。

簇细胞在蠕虫和病毒共感染模型中的作用

在受控的实验室条件之外,共感染在动物和人类中都很常见。几种小鼠模型表明,蠕虫增加了肠道对病毒感染的易感性。例如,旋毛虫(Trichinella spiralis)感染通过减少诺如病毒特异性CD8+ T细胞的激活和增殖,损害了对MNV CW3的免疫力,导致小肠中诺如病毒滴度更高[36]。在小鼠共感染H. polygyrus和鼠肝炎病毒(MHV)时也观察到类似表型。

结论

簇细胞代表了上皮免疫的调节器,其保护性与致病性作用取决于感染背景、时间和组织环境。簇细胞并非简单地作为效应细胞发挥作用,而是可以在抗蠕虫的2型程序和细胞内在的抗病毒反应之间切换,或者在共感染期间通过偏向2型炎症而矛盾地破坏抗病毒免疫。这种环境依赖的双重性将簇细胞定位为分子开关,决定了针对多种微生物挑战的免疫结果平衡。

资助

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health) grants R01DK128292 and R01DK138076 (MRH), 斯坦福儿科IBD和乳糜泻研究项目(Stanford Pediatric IBD and Celiac Disease Research Program) (MRH), 斯坦福母婴健康研究所种子基金(Stanford Maternal & Child Health Research Institute Seed Grant) (MRH)。

MDWT由美国国家科学基金会(National Science Foundation)研究生研究奖学金(Grant No. DGE-1656518)和斯坦福研究生奖学金(Stanford Graduate Fellowship)支持。

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