先天免疫系統(tǒng)在調(diào)節(jié)宿主-微生物相互作用方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在提供對(duì)侵入粘膜的病原體的保護(hù)方面。巴斯德研究所和 Inserm 研究所的科學(xué)家們使用腸道感染模型發(fā)現(xiàn)，先天效應(yīng)細(xì)胞(第 3 組先天淋巴細(xì)胞)不僅在感染的早期階段發(fā)揮作用，而且還可以通過(guò)訓(xùn)練發(fā)展出一種先天的免疫記憶形式，從而保護(hù)再次感染期間的宿主。該研究于2022 年 2 月 25 日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
對(duì)抗導(dǎo)致腸道疾病或胃腸道出血的大腸桿菌感染是一項(xiàng)重大的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。這些存在于飲用水或食物中的細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致與急性腸道炎癥相關(guān)的持續(xù)性腹瀉。因此，腸致病性和腸出血性大腸桿菌導(dǎo)致全球近 9% 的兒童死亡。
腸道黏膜有一個(gè)復(fù)雜的防御系統(tǒng)，可以抵抗病原體感染，同時(shí)保持對(duì)共生微生物群的耐受性，這對(duì)正常的身體功能至關(guān)重要。這種持續(xù)的監(jiān)視是由先天免疫系統(tǒng)執(zhí)行的，它在感染后的最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi)提供早期防御。然后，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)通過(guò)激活 B 和 T 淋巴細(xì)胞表面表達(dá)的特定受體，對(duì)遇到的病原體產(chǎn)生記憶，從而產(chǎn)生保護(hù)性抗體和炎性細(xì)胞因子。與適應(yīng)性系統(tǒng)在長(zhǎng)期耐受和保護(hù)中明確確立的功能不同，先天系統(tǒng)在免疫記憶中的作用仍有待確定。
2008 年，由 Inserm 科學(xué)家 James Di Santo(Institut Pasteur/Inserm 的先天免疫部門(mén))領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)將第 3 組先天淋巴細(xì)胞(ILC3s) 描述為一種不同于適應(yīng)性 T 和 B 淋巴細(xì)胞的新型淋巴細(xì)胞家族。ILC3 通過(guò)產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子，例如白細(xì)胞介素 (IL)-22，在先天免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，尤其是在腸道黏膜中。細(xì)胞因子釋放激活上皮細(xì)胞產(chǎn)生抗菌肽，從而減少細(xì)菌負(fù)荷以維持腸道屏障的完整性。
在這項(xiàng)研究中，先天免疫單位 (Institut Pasteur/Inserm) 的科學(xué)家使用創(chuàng)新方案將免疫系統(tǒng)暴露于基于檸檬酸桿菌(一種大腸桿菌感染的小鼠模型)的限時(shí)腸道細(xì)菌挑戰(zhàn)中。他們觀察到 ILC3 在暴露于 C. rodentium 后會(huì)在激活狀態(tài)下持續(xù)數(shù)月。在第二次感染期間，“訓(xùn)練有素”的 ILC3 具有通過(guò)增強(qiáng)增殖和大量產(chǎn)生 IL-22來(lái)控制感染的卓越能力。“我們的研究表明，隨著時(shí)間的推移，腸道 ILC3 會(huì)獲得一種記憶，以增強(qiáng)腸道粘膜對(duì)反復(fù)感染的防御能力，”該研究的第一作者、先天免疫單位 (Institut Pasteur/Inserm) 的 Inserm 科學(xué)家 Nicolas Serafini 解釋說(shuō)。
“在黏膜中‘訓(xùn)練’先天免疫系統(tǒng)的能力為改善身體對(duì)多種引起人類(lèi)疾病的病原體的防御能力鋪平了道路，”該研究的最后一位作者兼先天免疫組織負(fù)責(zé)人詹姆斯迪桑托評(píng)論道單位(巴斯德研究所/Inserm)。
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