科学家找到一群特殊免疫细胞,有望预防过敏反应
2019-08-06 12:00

科学家找到一群特殊免疫细胞,有望预防过敏反应

本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),作者:学术经纬,标题图来自视觉中国,原标题《<科学>:过敏不要怕!科学家找到一群特殊免疫细胞,有望预防过敏反应》


牛奶、蛋、花生等坚果、贝类等海鲜、谷物、水果,对于大部分人是日常食物,对于有些人来说,却可能引起全身发痒、舌头肿大、呕吐、腹泻、荨麻疹、呼吸困难、血压下降,甚至可能带来生命危险。以美国为例,每年有大约20万人因食物过敏送急诊。


除了食物过敏外,还有人对花粉过敏,对尘螨过敏,对狗皮屑、猫皮屑过敏,对冷空气过敏……总之,说到五花八门的过敏,有切身体验的人无不是“一把鼻涕一把泪”。


最近,美国耶鲁大学(Yale University)、杰克逊基因组医学实验室(Jackson Laboratory for Genomic Medicine)的科学家们合作,发现了一类过去不为人知的免疫细胞,它们对过敏反应的发生起着重要作用,针对这类细胞的功能,可以为预防或减轻严重过敏反应提供潜在的治疗策略。


这项研究由美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)和食物过敏研究与教育(FARE)资助,论文最近在线发表于顶尖学术期刊《科学》。



介绍这项研究之前,我们先了解一下过敏到底是怎么回事。简单来说,就是免疫系统对过敏原做出了过激反应。吃进去的花生、吸入的花粉、与皮肤接触的化学物质等,都可以是过敏原。而免疫系统做出的反应包括B细胞产生不同形式的抗体。这其中,有一类叫作抗免疫球蛋白E(IgE)的抗体,是所有过敏反应的罪魁祸首,尤其是高亲和力IgE与过敏原结合时会引发最严重的反应。


那么,免疫系统是怎么产生IgE的?为过敏研究对策的科学家们想要找出答案。“如果我们能确定哪些细胞驱动了高亲和力IgE的产生,我们就可以知道过敏是怎么引起的,然后就可以通过设法阻止或逆转高亲和力IgE的产生,减轻过敏反应的程度。”这项研究的共同通讯作者Adam Williams教授说。


主导这项研究的Adam Williams教授和Stephanie Eisenbarth教授(图片来源:研究机构官网)


为此,研究者把目光投向一种免疫缺陷病,DOCK8免疫缺陷综合征。由于DOCK8基因突变,患者的免疫细胞数量减少,皮肤和呼吸系统的病毒感染会反复发作;与此同时,这些患者体内的IgE水平异常地高,会出现严重的过敏和哮喘。


研究人员通过基因操作在实验小鼠上重现了DOCK8免疫缺陷综合征。当免疫T细胞中的Dock8基因被敲除后,这些小鼠就和人类患者一样,体内的IgE增多了。并且,它们出现了过敏反应。


Dock8缺陷的小鼠中,研究人员注意到一类新的免疫T细胞亚型,是在正常小鼠体内没看到过的。这些免疫细胞属于滤泡辅助性T细胞(简写为Tfh细胞),它们能辅助免疫系统中的B细胞产生抗体反应。


进一步研究发现,这些Tfh细胞会产生细胞因子IL-13作为信息交流的化学分子,向B细胞发出信号。因此研究人员把这群细胞命名为Tfh13。


在缺失Dock8的小鼠中发现的这群Tfh细胞分泌独特的细胞因子组合,其中包括IL-13(图片来源:参考资料[1])


那么,这群细胞和免疫B细胞产生IgE有关吗?为了检验这种可能的联系,研究人员用尘螨和花生作为过敏原,在一些普通小鼠中诱导出严重过敏反应。检查发现,过敏小鼠体内也同时出现了Tfh13细胞与高亲和力IgE。相反,当用基因操作阻止这群免疫细胞在小鼠体内发育,或是不让这群细胞产生细胞因子IL-13,小鼠的过敏症状消失了。


更有意思的是,这些特别的免疫细胞同样在过敏人群中存在。研究人员比较了花生过敏患者和不过敏志愿者的血液样品,观察到过敏患者不仅IgE指标高,Tfh13细胞也明显更多。在对空气过敏的患者中,有类似的结果。因此,这种免疫细胞很有可能也在人类过敏中发挥作用,指挥免疫B细胞产生致敏抗体。


花生过敏患者的血样中检查到特异性的IgE和Tfh13细胞(图片来源:参考资料[1])


Eisenbarth教授认为,检测有没有Tfh13细胞,可以比IgE水平更能帮助临床医生确定哪些患者最有可能发生严重甚至致命的过敏反应。而以这类免疫细胞为靶点,干预IgE产生,或许就可以开发预防或治疗过敏疾病的新疗法,帮助患者在接触过敏原时避免出现严重过敏反应。


我们期待在不久的将来,所有的人都可以无忧无虑地享受美食、花香和空气!


参考资料:

[1] Uthaman Gowthaman et al., (2019) Identification of a T follicular helper cell subset that drives anaphylactic IgE. Science. DOI: 10.1126/science.aaw6433

[2] Scientists Discover Immune Cell Subtype in Mice That Drives Allergic Reactions. Retrieved Aug. 5, 2019, from https://www.niaid.nih.gov/news-events/scientists-discover-immune-cell-subtype-mice-drives-allergic-reactions

[3] Researchers Find Driver of ‘High-Affinity IgE,’ Hallmark of the Worst Allergic Reactions. Retrieved Aug. 5, 2019, from https://www.globenewswire.com/news-release/2019/08/01/1895893/0/en/Preventing-Anaphylaxis.html


本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),作者:学术经纬,标题图来自视觉中国,原标题《<科学>:过敏不要怕!科学家找到一群特殊免疫细胞,有望预防过敏反应》

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