在人和老鼠的免疫系統中發現了一種全新的微器官
研究人員在小鼠和人類的免疫系統中發現了一種全新的「微器官」——幾十年來的首次發現——可以幫助科學家們在未來開發出更有效的疫苗。
基於幾個世紀的臨床經驗,我們知道身體一旦遇到特定類型的感染,下次就能更好地免疫它。這項新的研究表明,新的微器官可能是我們身體「記憶」感染產生免疫的關鍵。
澳大利亞Garvan醫學研究所的研究人員在小鼠的免疫系統淋巴結頂部發現了一種薄而扁平的結構,他們將其稱為「包膜下增殖病灶」(簡稱SPF)。
這些SPF似乎像生物體內國土安全局的特別行動小組一樣,負責規劃打擊入侵的微生物。
免疫細胞聚集在SPF,紫色條帶顯示SPF表面。 (Imogen Moran / Tri Phan)
SPF僅在小鼠免疫系統抵抗之前遭遇過的感染時才出現。
此外,研究人員也找到了人體淋巴結中的SPF,表明我們的身體以同樣的方式運作。
高級研究員Tri Phan說:「當每隔20到30分鐘,你體內造成感染的病原體數量就會翻倍時,每一秒都變得很重要。坦率地說,如果你的免疫系統需要長時間才能組織起防禦力量,你會死。這也是疫苗如此重要的原因。接種疫苗會對免疫系統進行培訓,以便在感染再次出現時能夠非常迅速地製造出抗體。到目前為止,我們還不清楚SPF出現的機理和位置。」
傳統的顯微鏡方法只能分析非常薄的2D切片組織,研究人員認為這就是之前未能發現SPF的原因——它們本身就非常薄,且它們只會出現一段時間。
在這種情況下,該團隊製作了相當於免疫系統的3D圖像,揭示了許多不同類型的免疫細胞聚集形成的SPF。研究人員將它們描述為「一站式服務」,用於抵禦被記憶過的感染,並迅速抵抗病原體。
至關重要的是,研究人員發現的免疫細胞集合中包括記憶B型細胞——這些細胞告訴免疫系統如何處置特定類型的感染。然後記憶B細胞變成漿細胞產生抗體,親自衝上前線作戰。
「最令人興奮的是,觀察到了記憶B細胞被激活並聚集在前從未見過的新結構中,」團隊成員Imogen Moran說,「我們可以看到它們四處移動,與所有其他的免疫細胞相互作用,並在我們的眼前化身為漿細胞。」
根據研究人員的說法,SPF結構在淋巴結頂部的定位使它們能夠完美且迅捷地抵抗感染。
它們被策略性地放置在細菌會侵入的地方,並含有抵抗感染所需的所有成分。
現在我們知道身體是如何做到的,我們或許能夠改進疫苗技術——疫苗目前專註於製造記憶B細胞,但是這項研究表明,通過類似SPF的方式,將記憶B細胞轉化為漿細胞,可以提高這一過程的效率。
「所以這是一直存在的結構,但實際上以前沒人看到過它,因為他們沒有合適的工具。」Phan說,「相當於給我們提了一個醒,人類體內仍然隱藏著神秘的東西,儘管科學家們已經用顯微鏡詳細檢查了各種組織超過300年的時間。」
該研究發表在Nature Communications上。
本文譯自 sciencealert,由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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