免疫系統(tǒng)的新發(fā)現(xiàn):揭示食物耐受機(jī)制的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)
我們通常將花生、草莓或乳制品的過敏反應(yīng)歸咎于免疫系統(tǒng),但當(dāng)我們享受多樣化的飲食且沒有出現(xiàn)不良反應(yīng)時,我們往往忽視了免疫系統(tǒng)在這一過程中的作用。
事實上,正是免疫機(jī)制中的“口服耐受”使得我們能夠在不將牛排或卷心菜視為敵人的情況下,安心享受這些食物。盡管這一機(jī)制對我們生存至關(guān)重要,但其具體機(jī)制長期以來一直未被揭示。然而,最近來自魏茨曼科學(xué)研究所Dr. Ranit Kedmi團(tuán)隊的一項研究,成功解決了這一長期困擾科學(xué)界的難題,揭示了這一過程背后負(fù)責(zé)的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。
這一研究的發(fā)現(xiàn)對于理解免疫系統(tǒng)失調(diào)所導(dǎo)致的食物過敏、食物不耐受以及一些免疫相關(guān)疾?。ㄈ缛槊訛a)具有重要意義。
口服耐受的形成
食物耐受性從胎兒期便開始逐步形成,胎兒的免疫系統(tǒng)會接觸到母親攝入的食物成分。隨著哺乳期和輔食的引入,耐受性繼續(xù)發(fā)展。此外,與有益腸道菌群的互動也促成了這一過程,這些菌群會產(chǎn)生潛在的食物過敏原,免疫系統(tǒng)則需要學(xué)會忽視它們。
長期以來,科學(xué)界認(rèn)為口服耐受是由樹突狀細(xì)胞主導(dǎo)的。樹突狀細(xì)胞,因其發(fā)現(xiàn)者Ralph Steinman獲得2011年諾貝爾獎,是免疫系統(tǒng)中的重要角色,它們通過切割微生物并將其呈遞給其他免疫細(xì)胞,來激活免疫反應(yīng)。然而,已有研究表明,在某些動物模型中,消除這些特定類型的樹突狀細(xì)胞后,口服耐受依舊能夠正常發(fā)生,這讓科學(xué)家們感到困惑。
ROR-γt細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)
為了尋找答案,Dr. Kedmi提出了一個假設(shè):或許口服耐受機(jī)制的關(guān)鍵在于一種她在博士后研究中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞——ROR-γt細(xì)胞,這種細(xì)胞的確切來源仍不明確。結(jié)果證明,Kedmi的假設(shè)是正確的。
在他們的最新研究中,Kedmi團(tuán)隊的研究人員通過實驗揭示,ROR-γt細(xì)胞,而非傳統(tǒng)的樹突狀細(xì)胞,負(fù)責(zé)啟動免疫系統(tǒng)的耐受機(jī)制。當(dāng)研究人員在小鼠體內(nèi)去除了這些特定細(xì)胞向免疫系統(tǒng)呈遞食物顆粒的能力時,小鼠迅速發(fā)展為食物過敏。
Kedmi解釋道:“免疫系統(tǒng)的分工遠(yuǎn)比我們之前理解的要復(fù)雜。并非所有樹突狀細(xì)胞都決定是否對外來物質(zhì)發(fā)起攻擊,而是有一些特定的細(xì)胞群體,專門負(fù)責(zé)啟動這一機(jī)制,確保我們可以安全地攝入食物?!?/p>
解碼口服耐受機(jī)制
為了更全面地解碼這一口服耐受機(jī)制,研究人員通過選擇性地操控基因并去除小鼠體內(nèi)不同類型的免疫細(xì)胞,結(jié)合先進(jìn)的基因工具和顯微鏡觀察,揭示了一個協(xié)調(diào)的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò),這個網(wǎng)絡(luò)由四種細(xì)胞類型組成,彼此協(xié)作,防止免疫系統(tǒng)對食物產(chǎn)生過敏反應(yīng)。
這一網(wǎng)絡(luò)由ROR-γt細(xì)胞啟動,隨后通過其他兩種細(xì)胞類型傳遞信號,最終抑制第四種細(xì)胞:CD8細(xì)胞。CD8細(xì)胞通常負(fù)責(zé)殺死感染細(xì)胞或觸發(fā)炎癥反應(yīng)。
免疫系統(tǒng)的雙重機(jī)制
這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了 Kedmi 更深的思考:如果免疫系統(tǒng)遇到與食物成分相似的微生物蛋白,它該如何應(yīng)對?如何在抑制對食物成分的CD8細(xì)胞反應(yīng)的同時,確保能夠有效對抗微生物感染?此外,為什么微生物沒有演化出偽裝成食物成分來逃避CD8細(xì)胞的攻擊?
為了進(jìn)一步驗證這些問題,研究人員測試了小鼠是否能對表達(dá)類似食物蛋白的微生物產(chǎn)生免疫反應(yīng)。結(jié)果顯示,免疫系統(tǒng)確實能夠暫時中斷耐受機(jī)制,激活CD8細(xì)胞來對抗感染,而在感染清除后,細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)才恢復(fù)耐受機(jī)制。
Kedmi將這一現(xiàn)象比作兩個和平相鄰的國家:“如果有敵人越過邊境開火,敵人會很快被對方的軍隊消滅,即便兩國之間有和平協(xié)議。免疫系統(tǒng)也類似:面對感染時,它優(yōu)先對抗致病微生物,暫時擱置耐受機(jī)制?!?/p>
前景與臨床意義
總的來說,Kedmi的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一個復(fù)雜而動態(tài)的免疫系統(tǒng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò),使免疫系統(tǒng)能夠有效防止食物引發(fā)炎癥反應(yīng)的同時,又能夠時刻保持對感染的警覺。這一發(fā)現(xiàn)為研究口服耐受機(jī)制中的失調(diào)提供了新思路,可能有助于揭示導(dǎo)致食物過敏和免疫相關(guān)疾?。ㄈ缛槊訛a)的機(jī)制。
比如,研究結(jié)果或許能幫助揭示乳糜瀉中耐受機(jī)制最后一環(huán)——CD8細(xì)胞的抑制失效,進(jìn)而導(dǎo)致CD8細(xì)胞錯誤地攻擊小腸上皮,進(jìn)而引發(fā)過敏反應(yīng)。通過進(jìn)一步了解這一耐受機(jī)制在各種食物過敏和不耐受中的具體失調(diào)點,研究人員有望為更好的治療方案提供線索。
本研究的其他參與者還包括魏茨曼系統(tǒng)免疫學(xué)部的Hanna Oh、Maya Margolin、Inbar Shteinberg、Dr. Liat Stoler-Barak以及生命科學(xué)核心設(shè)施部的Dr. Bareket Dassa。
這項研究為我們提供了新的視角,揭示了免疫系統(tǒng)如何平衡耐受與防御,在日常飲食和感染威脅之間保持微妙的平衡。
參考文獻(xiàn):Anna Rudnitsky et al, A coordinated cellular network regulates tolerance to food,?Nature?(2025).?DOI: 10.1038/s41586-025-09173-x
編輯:王洪
排版:李麗


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