发布日期： 2024年08月06日
来源：AAAS
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炎症是身体对有害刺激的反应，其特征是发热、疼痛、发红、肿胀和组织功能丧失。当平衡时，炎症通过清除有害物质和启动组织修复来保护身体。然而，过度的炎症会导致组织破坏和疾病。在这个过程中起关键作用的是各种免疫细胞，它们在炎症过程中协同工作。涉及的免疫细胞类型通常根据有害刺激而变化，影响炎症反应的结果。
肥大细胞存在于组织中，对引发炎症至关重要，它充满了含有促炎物质的颗粒。这些颗粒在遇到潜在的危险时释放出来，包括过敏原，引起过敏反应。在许多人身上，肥大细胞也会对看似无害的环境因素产生反应，然后这些因素就会成为过敏原，导致过敏。肥大细胞和其他免疫细胞在过敏反应部位的相互作用在很大程度上尚未得到研究。
MPI免疫生物学和表观遗传学的一个研究小组使用专门的显微镜观察活体小鼠组织中过敏反应过程中活化肥大细胞和其他细胞类型的实时动态。由Tim Lämmermann领导的研究小组发现了一种令人惊讶的相互作用:肥大细胞内发现了中性粒细胞。
“我们简直不敢相信自己的眼睛:活的中性粒细胞坐在活的肥大细胞里。这种现象是完全出乎意料的，可能不会在活的有机体之外的实验中被发现，并突出了活体显微镜的力量，”Tim Lämmermann说。
中性粒细胞是我们免疫系统的前线卫士，对潜在的威胁作出迅速而广泛的反应。它们在血液中循环，并迅速从炎症部位的血管中排出。它们通过吞噬入侵者、释放抗菌物质或形成被称为“中性粒细胞胞外陷阱”的网状陷阱来对抗细菌或真菌等入侵者。此外，中性粒细胞可以相互沟通，形成细胞群，结合各自的功能来保护健康组织。虽然人们对中性粒细胞在感染和无菌损伤中的作用了解甚多，但它们在过敏反应引起的炎症中的作用却知之甚少。
“很快就清楚了，双包免疫细胞不仅仅是巧合。我们想了解肥大细胞是如何捕获它们的同事的，以及它们为什么这样做，”Michael Mihlan解释说，他是发表在《细胞》杂志上的这项研究的第一作者和共同通讯作者。一旦团队能够模拟在细胞培养的活组织中观察到的中性粒细胞捕获，他们就能够确定参与这一过程的分子途径。
研究人员发现肥大细胞释放白三烯B4，这是中性粒细胞通常使用的一种物质，用于启动它们自己的群集行为。通过分泌这种物质，肥大细胞吸引中性粒细胞。一旦中性粒细胞足够接近，肥大细胞就会将它们吞没到一个液泡中，形成一个细胞中细胞的结构，研究人员称之为“肥大细胞胞内陷阱”(MIT)。Lämmermann说:“具有讽刺意味的是，中性粒细胞在感染期间产生由DNA和组蛋白组成的网状陷阱，以捕获微生物，现在在过敏条件下被肥大细胞困住了。”
在一个国际团队的帮助下，研究人员证实了人体样本中MITs的形成，并调查了捕获后涉及的两种细胞类型的命运。他们发现被困的中性粒细胞最终会死亡，它们的残骸会储存在肥大细胞中。
故事在这里发生了意想不到的转折。肥大细胞可以从中性粒细胞中回收物质来促进自身的功能和新陈代谢。此外，肥大细胞可以延迟释放新获得的中性粒细胞成分，引发额外的免疫反应，帮助维持炎症和免疫防御。
“对肥大细胞和中性粒细胞如何协同工作的新理解，为我们对过敏反应和炎症的认识增加了一个全新的层面。这表明肥大细胞可以利用中性粒细胞来提高自身的能力——这方面可能对炎症反复发生的慢性过敏性疾病有影响，”Lämmermann说。
研究人员已经开始在人类肥大细胞介导的炎症性疾病中研究这种相互作用，探索这一发现是否会导致治疗过敏和炎症性疾病的新方法。
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