摘要：研究人員發(fā)現(xiàn)，肺周?chē)哪液芯奘杉?xì)胞，巨噬細(xì)胞通過(guò)進(jìn)入肺部來(lái)對(duì)抗流感感染。
長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為肺周?chē)錆M液體的囊僅僅是防止外部損傷的緩沖。事實(shí)證明，在流感感染期間，它還容納了強(qiáng)大的病毒吞噬細(xì)胞，這些細(xì)胞會(huì)迅速進(jìn)入肺部。
不要與噬菌體混淆，噬菌體是感染細(xì)菌的病毒，這些細(xì)胞是巨噬細(xì)胞，是體內(nèi)產(chǎn)生的免疫細(xì)胞。
“巨噬細(xì)胞這個(gè)名字的意思是‘大食客’。它們吞噬細(xì)菌、病毒、癌細(xì)胞和垂死的細(xì)胞。真的，任何看起來(lái)外來(lái)的東西，他們都會(huì)把它撿起來(lái)并摧毀它，”加州大學(xué)河濱分校病毒學(xué)家Juliet Morrison說(shuō)，她是發(fā)現(xiàn)小組的負(fù)責(zé)人?！拔覀兒荏@訝地發(fā)現(xiàn)它們?cè)诜尾浚驗(yàn)橐郧皼](méi)有人看到過(guò)，這些細(xì)胞在感染時(shí)進(jìn)入肺部?！?/div>
圖1 胸膜巨噬細(xì)胞在感染時(shí)轉(zhuǎn)移到肺部，促進(jìn)流感的改善
圖2 通過(guò)炎癥、代謝、細(xì)胞周期和組織修復(fù)基因表達(dá)的宿主反應(yīng)差異來(lái)區(qū)分流感疾病
發(fā)表在《PNAS》上的一篇論文詳細(xì)介紹了在流感感染期間，巨噬細(xì)胞如何離開(kāi)外腔進(jìn)入肺部，在那里它們減少炎癥和降低疾病水平。
圖1 胸膜巨噬細(xì)胞在感染時(shí)轉(zhuǎn)移到肺部，促進(jìn)流感的改善
“這項(xiàng)研究表明，不僅肺部發(fā)生的事情很重要，肺外的情況也很重要。正常情況下與肺部無(wú)關(guān)的細(xì)胞類(lèi)型會(huì)對(duì)肺部疾病和健康產(chǎn)生巨大影響，”Morrison說(shuō)。
胸膜腔的作用
人體內(nèi)有三個(gè)主要的腔:一個(gè)在心臟周?chē)?，一個(gè)在腹腔，一個(gè)在肺周?chē)男啬で弧！耙驗(yàn)樗幸后w，可以防止肺部衰竭。然而，人們并沒(méi)有想到胸膜腔本身就是一個(gè)完整的器官。這項(xiàng)研究可能會(huì)改變這種看法。”
最初，研究人員著手了解流感感染期間肺部存在哪些類(lèi)型的細(xì)胞這一更普遍的問(wèn)題。他們從對(duì)死于流感或存活下來(lái)的小鼠的研究中獲取了與肺部相關(guān)的基因的現(xiàn)有數(shù)據(jù)。然后，他們使用一種算法來(lái)挖掘數(shù)據(jù)，以預(yù)測(cè)感染期間肺部細(xì)胞類(lèi)型的變化。
“我們收集了大數(shù)據(jù)，并將其分解，以確定哪些潛在的免疫細(xì)胞存在于肺組織中。這就是我得到暗示的地方，也許我們?cè)诜尾坑幸粋€(gè)以前未知的外部細(xì)胞來(lái)源，”Morrison說(shuō)。
圖2 通過(guò)炎癥、代謝、細(xì)胞周期和組織修復(fù)基因表達(dá)的宿主反應(yīng)差異來(lái)區(qū)分流感疾病
方法及影響
接下來(lái)，使用基于激光的技術(shù)，研究小組跟蹤巨噬細(xì)胞進(jìn)入小鼠肺部，并觀察如果他們將這些細(xì)胞從方程式中移除會(huì)發(fā)生什么。Morrison說(shuō):“當(dāng)你把它們從鼠身上拿出來(lái)時(shí)，你會(huì)看到更多的疾病和更多的肺部炎癥?！?/div>
圖1 胸膜巨噬細(xì)胞在感染時(shí)轉(zhuǎn)移到肺部，促進(jìn)流感的改善
Morrison說(shuō)，她希望這項(xiàng)研究能鼓勵(lì)其他科學(xué)家重新評(píng)估以前研究的數(shù)據(jù)集。她說(shuō):“我們的方法是獲取已有的信息，并將其用于新的用途，我們能夠看到一些新的東西?！?/div>
下一步，研究小組希望確定哪些蛋白質(zhì)“告訴”巨噬細(xì)胞進(jìn)入肺部。一旦蛋白質(zhì)信號(hào)被識(shí)別出來(lái)，就有可能制造出增加巨噬細(xì)胞數(shù)量或其活性的藥物。
增強(qiáng)人體對(duì)感染的防御能力的策略，而不是開(kāi)發(fā)另一種抗病毒藥物，可以為人們提供一種更有效、更持久的流感治療方法。Morrison之所以對(duì)宿主療法感興趣，是因?yàn)榭股睾涂共《舅幬锏哪退幮允且粋€(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題。
當(dāng)像細(xì)菌和真菌這樣的細(xì)菌發(fā)展出一種能力來(lái)?yè)魯≡O(shè)計(jì)用來(lái)殺死它們的藥物時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就出現(xiàn)了。藥物的濫用和過(guò)度使用加速了這一問(wèn)題。根據(jù)美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的數(shù)據(jù)，美國(guó)每年發(fā)生超過(guò)280萬(wàn)例耐藥感染，超過(guò)3.5萬(wàn)人因此死亡。
“如果我們能提高我們體內(nèi)解決感染的能力，我們可能會(huì)有更好的機(jī)會(huì)。我們不太可能遇到阻力。免疫系統(tǒng)是如此復(fù)雜，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們最好的選擇是利用我們現(xiàn)有的藥物，而不是追逐那些繼續(xù)逃避我們治療的病毒，”Morrison說(shuō)。
參考資料
[1] “Pleural macrophages translocate to the lung during infection to promote improved influenza outcomes” by James P. Stumpff, Sang Yong Kim, Matthew I. McFadden, Andrew Nishida, Roksana Shirazi, Yael Steuerman, Irit Gat-Viks, Adriana Forero, Meera G. Nair and Juliet Morrison, 15 December 2023, Proceedings of the National Academy of Sciences.
摘要：研究人員發(fā)現(xiàn)，肺周?chē)哪液芯奘杉?xì)胞，巨噬細(xì)胞通過(guò)進(jìn)入肺部來(lái)對(duì)抗流感感染。
長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為肺周?chē)錆M液體的囊僅僅是防止外部損傷的緩沖。事實(shí)證明，在流感感染期間，它還容納了強(qiáng)大的病毒吞噬細(xì)胞，這些細(xì)胞會(huì)迅速進(jìn)入肺部。
不要與噬菌體混淆，噬菌體是感染細(xì)菌的病毒，這些細(xì)胞是巨噬細(xì)胞，是體內(nèi)產(chǎn)生的免疫細(xì)胞。
“巨噬細(xì)胞這個(gè)名字的意思是‘大食客’。它們吞噬細(xì)菌、病毒、癌細(xì)胞和垂死的細(xì)胞。真的，任何看起來(lái)外來(lái)的東西，他們都會(huì)把它撿起來(lái)并摧毀它，”加州大學(xué)河濱分校病毒學(xué)家Juliet Morrison說(shuō)，她是發(fā)現(xiàn)小組的負(fù)責(zé)人?！拔覀兒荏@訝地發(fā)現(xiàn)它們?cè)诜尾?，因?yàn)橐郧皼](méi)有人看到過(guò)，這些細(xì)胞在感染時(shí)進(jìn)入肺部。”
發(fā)表在《PNAS》上的一篇論文詳細(xì)介紹了在流感感染期間，巨噬細(xì)胞如何離開(kāi)外腔進(jìn)入肺部，在那里它們減少炎癥和降低疾病水平。
圖1 胸膜巨噬細(xì)胞在感染時(shí)轉(zhuǎn)移到肺部，促進(jìn)流感的改善
“這項(xiàng)研究表明，不僅肺部發(fā)生的事情很重要，肺外的情況也很重要。正常情況下與肺部無(wú)關(guān)的細(xì)胞類(lèi)型會(huì)對(duì)肺部疾病和健康產(chǎn)生巨大影響，”Morrison說(shuō)。
胸膜腔的作用
人體內(nèi)有三個(gè)主要的腔:一個(gè)在心臟周?chē)粋€(gè)在腹腔，一個(gè)在肺周?chē)男啬で??！耙驗(yàn)樗幸后w，可以防止肺部衰竭。然而，人們并沒(méi)有想到胸膜腔本身就是一個(gè)完整的器官。這項(xiàng)研究可能會(huì)改變這種看法?！?/div>
圖2 通過(guò)炎癥、代謝、細(xì)胞周期和組織修復(fù)基因表達(dá)的宿主反應(yīng)差異來(lái)區(qū)分流感疾病
最初，研究人員著手了解流感感染期間肺部存在哪些類(lèi)型的細(xì)胞這一更普遍的問(wèn)題。他們從對(duì)死于流感或存活下來(lái)的小鼠的研究中獲取了與肺部相關(guān)的基因的現(xiàn)有數(shù)據(jù)。然后，他們使用一種算法來(lái)挖掘數(shù)據(jù)，以預(yù)測(cè)感染期間肺部細(xì)胞類(lèi)型的變化。
“我們收集了大數(shù)據(jù)，并將其分解，以確定哪些潛在的免疫細(xì)胞存在于肺組織中。這就是我得到暗示的地方，也許我們?cè)诜尾坑幸粋€(gè)以前未知的外部細(xì)胞來(lái)源，”Morrison說(shuō)。
圖2 通過(guò)炎癥、代謝、細(xì)胞周期和組織修復(fù)基因表達(dá)的宿主反應(yīng)差異來(lái)區(qū)分流感疾病
方法及影響
接下來(lái)，使用基于激光的技術(shù)，研究小組跟蹤巨噬細(xì)胞進(jìn)入小鼠肺部，并觀察如果他們將這些細(xì)胞從方程式中移除會(huì)發(fā)生什么。Morrison說(shuō):“當(dāng)你把它們從鼠身上拿出來(lái)時(shí)，你會(huì)看到更多的疾病和更多的肺部炎癥。”
Morrison說(shuō)，她希望這項(xiàng)研究能鼓勵(lì)其他科學(xué)家重新評(píng)估以前研究的數(shù)據(jù)集。她說(shuō):“我們的方法是獲取已有的信息，并將其用于新的用途，我們能夠看到一些新的東西?！?/div>
下一步，研究小組希望確定哪些蛋白質(zhì)“告訴”巨噬細(xì)胞進(jìn)入肺部。一旦蛋白質(zhì)信號(hào)被識(shí)別出來(lái)，就有可能制造出增加巨噬細(xì)胞數(shù)量或其活性的藥物。
增強(qiáng)人體對(duì)感染的防御能力的策略，而不是開(kāi)發(fā)另一種抗病毒藥物，可以為人們提供一種更有效、更持久的流感治療方法。Morrison之所以對(duì)宿主療法感興趣，是因?yàn)榭股睾涂共《舅幬锏哪退幮允且粋€(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題。
當(dāng)像細(xì)菌和真菌這樣的細(xì)菌發(fā)展出一種能力來(lái)?yè)魯≡O(shè)計(jì)用來(lái)殺死它們的藥物時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就出現(xiàn)了。藥物的濫用和過(guò)度使用加速了這一問(wèn)題。根據(jù)美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的數(shù)據(jù)，美國(guó)每年發(fā)生超過(guò)280萬(wàn)例耐藥感染，超過(guò)3.5萬(wàn)人因此死亡。
“如果我們能提高我們體內(nèi)解決感染的能力，我們可能會(huì)有更好的機(jī)會(huì)。我們不太可能遇到阻力。免疫系統(tǒng)是如此復(fù)雜，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們最好的選擇是利用我們現(xiàn)有的藥物，而不是追逐那些繼續(xù)逃避我們治療的病毒，”Morrison說(shuō)。
參考資料
[1] “Pleural macrophages translocate to the lung during infection to promote improved influenza outcomes” by James P. Stumpff, Sang Yong Kim, Matthew I. McFadden, Andrew Nishida, Roksana Shirazi, Yael Steuerman, Irit Gat-Viks, Adriana Forero, Meera G. Nair and Juliet Morrison, 15 December 2023, Proceedings of the National Academy of Sciences.
