慢性鼻竇炎患者的鼻息肉樣本揭示了穿孔素-2蛋白質（綠色標記）在細胞質膜的分布情況。由賓夕法尼亞(ya) 大學團隊領導的新研究表明，穿孔素-2這種穿孔蛋白，有望闡明IL-33（一個(ge) 關(guan) 鍵的免疫信號分子）如何離開細胞並發揮免疫反應。圖片來源：De'Broski Herbert

De’Broski Herbert有一個(ge) 指導其職業(ye) 生涯的哲學，即對蠕蟲（寄生蟲）與(yu) 宿主免疫係統相互作用的研究工作：“隨蟲而動”。

賓大獸(shou) 醫學院病理生物學副教授Herbert說：“我的實驗室從(cong) 建立以來，有一句箴言，寄生蟲，趣味無窮，製禦宿主，得道長存。SARS-CoV-2並不關(guan) 心在宿主身體(ti) 存活時間的長短，因為(wei) 它很容易就能傳(chuan) 播。蠕蟲卻並不那麽(me) 容易傳(chuan) 播，所以它們(men) 需要找到維持生計的方法。”

這將重點指向了一個(ge) 關(guan) 鍵的免疫信號分子：細胞因子IL-33，它不僅(jin) 在寄生蟲感染中發揮重要的作用，還在各個(ge) 方麵影響到身體(ti) 健康，如哮喘、肥胖和濕疹等。Herbert與(yu) 同事通過深入研究，解釋為(wei) 何IL-33具有雙重效應，既能幫助身體(ti) 抵禦寄生蟲感染，又能抑製疾病中的慢性炎症，抵抗非正常激活的免疫係統帶來的病理損傷(shang) ，他們(men) 的研究發表在《科學·免疫》（Science Immunology）。

Herbert說：“曾有兩(liang) 個(ge) 大型基因組關(guan) 聯性研究，揭示了IL-33與(yu) 其受體(ti) 參與(yu) 哮喘發病的機製，從(cong) 那時起，許多人都對IL-33研究感興(xing) 趣。有些研究者關(guan) 注IL-33在感染中發揮的作用，另一些研究者則關(guan) 心大腦和發育過程中的作用。每個(ge) 人都知道IL-33這種蛋白質存在於(yu) 細胞核，但沒有人知道，IL-33如何離開細胞，完成這一係列任務。”

新型冠狀病毒

“我對這項工作感到興(xing) 奮，因為(wei) 我們(men) 不僅(jin) 在人們(men) 意料之外的細胞類型中發現IL-33，我們(men) 還展示了一種人們(men) 意想不到的釋放機製。”

長期以來，熱衷研究2型免疫反應的免疫學家對IL-33有著濃厚的興(xing) 趣，2型免疫反應通常與(yu) 寄生蟲感染或哮喘、過敏有關(guan) 。在寄生蟲研究的前沿，研究人員得知，存在寄生蟲感染時，IL-33的一個(ge) 功能就是“喚醒”免疫係統。在小鼠模型中，缺乏IL-33的小鼠的寄生蟲感染時間比IL-33正常的小鼠要長得多。

為(wei) 了弄清釋放IL-33信號分子的細胞類型的重要性，Herbert和同事們(men) 使用了一種特殊的小鼠模型，在該模型中，髓樣抗原呈遞細胞（免疫細胞）或上皮細胞（位於(yu) 粘膜表麵的細胞）不能釋放IL-33。

Herbert：“毫無疑問，我們(men) 發現，當缺乏髓樣細胞來源的IL-33的動物感染鉤蟲時，它們(men) 能很快清除鉤蟲感染。”然而，上皮細胞中缺乏IL-33釋放能力的小鼠並不能平穩地清除感染。另外一個(ge) 感染相同線蟲的齧齒動物模型也給出了相同的結果。

Herbert說，樹突狀細胞，作為(wei) 一種髓樣抗原呈遞細胞，能產(chan) 生IL-33。進一步的實驗結果表明，樹突狀細胞產(chan) 生的IL-33能調節T細胞（Treg）的數量，Treg“終極目標就是抑製免疫反應”。

如今，在了解樹突狀細胞對於(yu) Treg數量的支持作用後，研究人員想要弄清，樹突狀細胞如何傳(chuan) 遞IL-33。研究團隊篩查了含有IL-33和不含IL-33的小鼠樹突狀細胞，發現了一種名為(wei) 穿孔素-2的蛋白質，在缺乏IL-33的髓樣細胞中，穿孔素-2的表達被抑製。

穿孔素-2，顧名思義(yi) ，能在細胞膜上穿孔，像山峰上的隧道一樣，允許蛋白質進出。這項發現對研究人員來說很有意義(yi) ，它提供了一個(ge) 解釋，即樹突狀細胞如何通過提高IL-33的組織釋放，與(yu) Treg進行相互作用。此外，當Herbert和同事嚐試移除樹突狀細胞的穿孔素-2後，他們(men) 發現Treg增長隨即出現下降。

圖片來源：Pixabay

為(wei) 了將動物模型和實驗室培養(yang) 皿中的發現與(yu) 人體(ti) 應用相關(guan) 聯，研究團隊使用了來自賓州耳鼻喉科專(zhuan) 家Noam Cohen提供的患者樣本。他們(men) 發現，慢性鼻竇炎患者的鼻息肉樣本中，細胞膜含有穿孔素-2，這表明研究的結果對人類健康有重要意義(yi) 。

研究為(wei) 進一步的免疫學轉化工作鋪平了道路——這多虧(kui) 了蠕蟲。Herbert表示：“這是缺失的一環，它開啟了一個(ge) 全新的方向，指明IL-33可能參與(yu) 如肥胖、炎症性腸病、克羅恩病、哮喘等疾病的發展。”

作者：Katherine Unger Baillie

翻譯：陳振翀

審校：巢栩嘉

引進來源：賓夕法尼亞(ya) 大學

引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-11-parasitic-worms-link-dual-nature.html


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情