记忆T细胞和效应T细胞的相互转化有助于生产更加有效疫苗
最好的防御就是进攻,尤其是涉及到免疫系统。对感染作出反应的“军队”分成两个部分,直到最近,似乎这两个部分是完全独立的,没有太多的互动。
近日,来自弗吉尼亚理工大学 Carilion 研究所和阿拉巴马大学伯明翰分校的科学家本周发表在《自然免疫学》的一篇论文说,免疫学“训练营”内有比最初想象更多的交流,这一发现可能有助于生产更有效的疫苗。
“ 我们有两种 T 细胞群”, ” 弗吉尼亚理工大学 Carilion 研究所助理教授 KennethOestreich说, “ 在这项研究之前,我们不知道是否细胞的类型是完全独立的,或者能相互转换。现在,这项研究表明,记忆细胞可从直接来自效应细胞群。 ”
在这种情况下,记忆细胞不是那些在大脑中帮助人们记事的细胞。
这些细胞存在于人体免疫系统,储存有入侵者的信息,如果同样的威胁再次出现,让身体自然、快速更强大的反应。
T 细胞 - 白血细胞 –作为获得性免疫系统的一部分被 分成两组,并且可被程序化响应病原体进入侵。
一部分能够释放出大量抗体的效应细胞组成,就像武器发射消灭敌人,在这个过程中,它们会代谢葡萄糖释放大量能量,被称为糖酵解活性; 记忆细胞 组成另一组是隐形的、睡眠细胞,它们收集信息准备身体对同种病菌的下一次战斗,使用少得多的能量,因此,具有更小的糖分解特征。
除了感染,疫苗同样会引起机体产生记忆细胞。 效应细胞和记忆细胞群一直表现为两个独立的群体,但在这个最新的研究中,科学家们看到了一些有趣的现象。
“ 我们的数据表明,记忆细胞实际上是放缓了糖酵解编程的过渡效应细胞, ” Oestreich 说。
所有细胞,包括效应细胞和记忆细胞,从模板 DNA 复制和在体内增殖。
在此转录过程中,两种蛋白 - T-bet 和 BCL-6 起主要作用。效应细胞高度表达 T- bet和少量 Bcl-6 ;记忆细胞则相反, Bcl-6 表达超过了 T-bet 。
“ 这两个因素, T-bet 和 BCL-6 ,功能互动, ”Oestreich 说。 “ T-bet 拮抗 BCL-6 功能。 ”
当感染侵入体内,免疫系统增强白细胞介素 2 的存在,表明白细胞开始战斗。高白细胞介素 -2 水平使 T-bet 表达倾注整个系统;相反,感染和白细胞介素 -2 减少,提高 BCL-6 水平。 Oestreich 和他的团队发现,过量的 Bcl-6 结合参与糖酵解编程基因,能够有效地关闭效应细胞的活性。
“BCL-6 涌入导致细胞开放记忆储存通道, ” Oestreich 说。 “ Bcl-6 因子靶向和关闭高能量产生信号,诱导记忆信息。 ”
研究开始于 Amy Weinmann实验室,然后Weinmann成为华盛顿大学教授,当她迁往阿拉巴马大学伯明翰分校后继续这个项目,而此时 Oestreich 在弗吉尼亚理工大学Carilion 研究所开始了自己的实验室。
Oestreich 团队也在继续这个研究,他们计划确定这信息如何用来改进疫苗功效。
通过研究 Bcl-6 的准确靶点, Oestreich 说,研究人员可以理解记忆细胞如何自然产生,使得有更多的治疗选择以增强免疫系统功能。
“ 记忆细胞的存在在于检测重复入侵的病原体,甚至在怀疑生病之前,消除之。 ”Oestreich 说。 “ 如果我们能够推动免疫系统变得更强大,我们也许能创造出更好的疫苗。 ”
OestreichKJ , ReadKA , GilbertsonSE , HoughKP, McDonaldPW, KrishnamoorthyV, WeinmannAS. Bcl-6 directly represses the gene program of the glycolysis pathway. Nat Immunol. 2014 Sep 7. doi: 10.1038/ni.2985