PNAS:如何维持自我控制?科学家揭示人类机体免疫系统的精细化平衡机制!

2021
05/22

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生物谷
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许多复杂的生物学机制能够维持免疫激活和免疫抑制之间的必要平衡,从而确保免疫耐受不会阻止机体有效抵御病原体。


免疫耐受对于预防自身免疫性反应非常必要,但其通常需要被限制以实现适当的免疫反应。调节性T细胞(Treg cells)在免疫耐受过程中扮演着非常重要的角色,然而,在炎性状况下其免疫抑制功能常常会受到限制。当个体机体的免疫系统将自身当做外来入侵者时就会导致自身免疫性疾病的发生;然而,在健康人群中,这些反应通常被会一种称之为免疫耐受的过程所抑制。许多复杂的生物学机制能够维持免疫激活和免疫抑制之间的必要平衡,从而确保免疫耐受不会阻止机体有效抵御病原体。


日前,一篇刊登在国际杂志PNAS上题为“DNAM-1 regulates Foxp3 expression in regulatory T cells by interfering with TIGIT under inflammatory conditions”的研究报告中,来自日本筑波大学等机构的科学家们通过研究揭示了两种名为DNAM-1和TIGIT的受体之间的关联如何帮助保持最佳的免疫功能平衡,此前研究人员在一类名为调节性T细胞(Tregs细胞)的免疫细胞中对这些分子的功能进行过研究。


图片来源:https://www.pnas.org/content/118/21/e2021309118


Tregs细胞是免疫耐受和自身免疫性机制预防的关键媒介,其活性会在炎症发生期间被抑制从而对感染产生反应,并能促进机体有效抵御并清除入侵者;然而,目前研究人员并未完全阐明控制Treg细胞行为平衡的分子机制。当一种名为CD155的特殊激活分子与DNAM-1和TIGIT受体分子结合时,其就会触发特殊信号来告诉T细胞如何发挥其行为以及执行什么功能。


研究者发现,DNAM-1和TIGIT分子能在炎症状况下竞争CD155,当CD155与DNAM-1结合时,该受体就会发送信号告诉机体免疫系统让其苏醒并处于激活状态;然而,当CD155与TIGIT分子结合时,这种受体就会以相反的方式行事并能抑制宿主机体的免疫系统功能,从而就会告诉T细胞停止激活行为。


图片来源:Design_Cells/Shutterstock


为了调查DNAM-1和TIGIT之间的分子相互作用,研究人员对机体中Tregs细胞缺失DNAM-1或携带正常Tregs细胞的小鼠模型进行研究,这种小鼠模型是一种急性移植物抗宿主病小鼠模型。Kazuko Shibuya教授解释道,我们发现,DNAM-1分子的缺失会导致TIGIT介导的信号的增强,这种平衡转变的发生时因为当DNAM-1不存在时会有更多的CD155与TIGIT结合,这或许就能帮助Tregs细胞在炎症发生期间维持免疫抑制作用。研究者在人源化的小鼠模型中也观察到了类似的动态学变化,这或许就支持了这些研究结果与人类的关联性,简言之,这种机制还能帮助告诉Tregs细胞在真正的危险潜伏时不要阻断免疫系统的功能。


鉴于Tregs细胞在自身免疫疾病发生过程中扮演着非常重要的角色,本文研究结果表明,DNAM-1和TIGIT之间的平衡或许在遭受自身免疫性疾病的患者机体中并未被适当地进行调节,这种潜在的疾病机制将会是未来科学家们研究的重点,在小鼠机体中所得到的这些研究结果表明,DNAM-1分子或能作为一种新型分子靶点来帮助治疗自身免疫性疾病。综上,本文研究结果表明,DNAM-1和TIGIT分子之间的平衡或能调节Tregs细胞的功能以实现机体最佳的免疫反应。


原始出处:

Kazuki Sato, Yumi Yamashita-Kanemaru, Fumie Abe, et al. DNAM-1 regulates Foxp3 expression in regulatory T cells by interfering with TIGIT under inflammatory conditions, PNAS(2021), DOI:10.1073/pnas.2021309118



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关键词:
免疫系统,科学家,机体,机制,人类,控制,细胞,功能

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