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PNAS:中性粒细胞,免疫蛋白γ-干扰素新来源

PNAS:中性粒细胞,免疫蛋白γ-干扰素新来源

日前,德州大学西南医学中心的研究人员发现了免疫蛋白γ-干扰素的新的细胞来源。γ-干扰素(interferon-gamma,IFN-γ)是一种重要的抗疾病免疫蛋白,可抑制病毒的复制,同时刺激免疫系统产生其他的抗病毒物质。免疫活性蛋白γ-干扰素的新的细胞来源是中性粒细胞。该项研究已发表在美国国家科学院院刊上。

研究人员称中性粒细胞产生这种干扰素是通过一种新的细胞通路,这个新的细胞通路独立于Toll样受体(Toll-like receptors, TLR),Toll样受体是病原体入侵机体的早期预警系统,是参与非特异性免疫(天然免疫)的一类重要蛋白质分子,也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁。TLR是单个的跨膜非催化性蛋白质,可以识别来源于微生物的具有保守结构的分子。当微生物突破机体的物理屏障,如皮肤、粘膜等时,TLR可以识别它们并激活机体产生免疫细胞应答。

“该项发明意味着哺乳动物可能具有第二早期预警系统。”该项研究的资深作者免疫学助理教授Felix Yarovinsky博士说。

科学家通过小鼠模型研究证明,中性粒细胞即骨髓中产生的一种白细胞可产生大量的γ-干扰素。研究者用两种不同病原体作为实验对象,一种是可引发肠胃炎的鼠伤寒沙门氏杆菌,另外一种是可造成人类脑损伤或引发其他动物免疫系统受损的寄生虫弓形虫。

人体免疫系统分为非特异性免疫系统(即天然免疫系统)和特异性免疫系统。前者的细胞会非特异地识别并作用于病原体,但不会提供持久的保护性免疫,而是作为一种迅速的抗感染作用存在于所有的动物和植物之中。后者是一种经由与特定病原体接触后,产生能识别并针对特定病原体启动的免疫反应。

德州大学西南医学中心的研究人员还发现缺乏自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)和免疫T细胞的小鼠原本预期无法产生γ-干扰素,出乎意料的是这些小鼠继续承受感染的能力优于那些确实无法产生γ-干扰素的转基因小鼠,这些发现表明这些小鼠体内有某种未知的免疫蛋白来源。

经大量实验证明,缺乏自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)和免疫T细胞的小鼠体内IFN-γ的主要细胞来源即中性粒细胞。中性粒细胞能够大量和快速部署到感染部位并伴有大量脓液生成这一特性,使得它能够快速、稳健地消除致病原。尽管中性粒细胞产生的γ-干扰素不足以完全保护宿主,但也能够显著延长小鼠的寿命。

原文检索:

Carolyn R. Sturge, Alicia Benson, Megan Raetz, Cara L. Wilhelm, Julie Mirpuri, Ellen S. Vitetta, and Felix Yarovinsky. TLR-independent neutrophil-derived IFN-γ is important for host resistance to intracellular pathogen. PNAS, June 10, 2013; doi:10.1073/pnas.1307868110

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