人类T淋巴细胞或T细胞的扫描电子显微照片
信贷:国家工业和信息化部/国家卫生研究院 对免疫学家来说,像1型糖尿病这样的自身免疫性疾病是癌症的对立面
前者,免疫系统超速运转,无情地攻击身体自身器官,最终导致疾病;对于癌症,免疫系统会关闭,无法发动攻击来阻止癌症的形成
为什么免疫系统在这两种情况下表现如此不同?没人知道
“这在该领域是一个真正的谜,”纪念斯隆-凯特琳癌症中心斯隆凯特琳研究所(SKI)的肿瘤免疫学家Andrea Schietinger说,他研究癌症中的免疫细胞功能障碍现象
“我们认为,如果我们能够弄清楚自身免疫T细胞是如何被编程的,那么我们就可以将这些信息应用于肿瘤特异性T细胞,使它们成为更有效的癌症杀手。”
" 这有点不切实际
为了进行这个雄心勃勃的研究项目,博士
希廷格在2017年获得了美国国立卫生研究院(NIH)主任的新创新者奖,这是一个专门支持高风险、高回报科学的资助机会
该项目成为了博士
薛汀格的研究团队,尤其是医学博士索非亚·瓦卡里诺·吉尔蒂
D
实验室的学生,科学家多伦·槟榔、弗里德里克·丁达尔和威尔·康奈尔医学院的保罗·祖博
现在,四年过去了,结果出来了
2021年11月30日,研究人员在《自然》杂志上报道称,自身免疫T细胞继续战斗的能力依赖于一群干细胞样T细胞,这些细胞会不断补充自反应性T细胞的存量
这种干细胞样的T细胞以前从未在自身免疫性疾病中出现过,研究人员认为它可以为改善自身免疫性疾病和癌症的治疗提供重要的经验
小鼠糖尿病模型 1型糖尿病是由于身体开始制造T细胞,特异性识别并杀死胰腺中产生胰岛素的细胞而引起的
这些被称为β细胞
当80%或更多的β细胞被杀死时,身体不再能调节血液中的葡萄糖水平,从而导致糖尿病
为了探索1型糖尿病的独特之处,研究人员求助于一种小鼠模型,这种模型与患有这种疾病的人的情况非常相似
他们使用一种技术来标记识别并杀死β细胞的“杀手”(CD8) T细胞
这使得研究人员能够看到T细胞从哪里来,往哪里去
然后,研究小组在老鼠身上跟踪这些T细胞超过30周
像所有免疫细胞一样,CD8 T细胞在淋巴管中穿过身体,淋巴管周期性地与充当“仓库”的淋巴结相交,在那里免疫细胞遇到来自微生物或癌症等潜在威胁的指示标记(称为抗原)
然后,T细胞从这些淋巴结进入组织,在那里进行攻击
就糖尿病的自动反应性T细胞而言,这些细胞从胰腺附近的淋巴结转移到胰腺本身,在那里它们发现并杀死β细胞
通过在旅途中仔细研究这些细胞,研究人员能够看到淋巴结中的T细胞与胰腺中的T细胞相比有一些独特的特性
特别是,淋巴结中的T细胞有标记表明它们是干细胞
胰腺中的T细胞没有这些标记
研究人员注意到了其他的奇怪现象
胰腺中的T细胞维持不了多久
相反,他们杀死了一些β细胞,然后他们自己也死了
但是一种新的自动反应性T细胞不断地到达胰腺来替代那些死亡的细胞
对科学家来说,这表明淋巴结中的T细胞充当干细胞,继续再生胰腺中的自反应性T细胞
它为为什么自动反应性T细胞不会像肿瘤特异性T细胞那样耗尽这一长期困惑提供了答案:它们不断被替换
事实上,是自我反应性T细胞的永久替代构成了糖尿病的自身免疫性疾病;如果T细胞没有被替换,它们将不能引起疾病,因为它们死得太快了
只有少数细胞是致病所必需的 这似乎是正在发生的事情
但是为了证明干细胞是导致疾病的原因,科学家们做了另一个实验
他们将一把这样的细胞转移到一只新的老鼠身上,观察老鼠是否患上了糖尿病
果然,只转移10个细胞就足以导致小鼠糖尿病
不仅如此,将这些细胞中的一些从新的糖尿病小鼠转移到第三只小鼠中就足以使新小鼠患糖尿病
诸如此类,持续了七个多月
相比之下,将数十万个胰腺T细胞转移到一只新的老鼠身上并不会导致这种疾病
这告诉研究人员,干细胞群对于引发疾病至关重要
接下来,他们询问如果T细胞不能迁移到胰腺会发生什么
研究人员知道有一种药物可以阻止T细胞从淋巴结中迁移出来
当研究人员给老鼠服用这种药物时,老鼠免受糖尿病的侵害——表面上是因为胰腺中垂死的T细胞不能被新的T细胞替代
这个实验进一步证明了这种干细胞群在致病中的重要性
这种干细胞群以前从未被认为与1型糖尿病有关
薛汀格认为这也可能是其他自身免疫性疾病的一个特征
基础研究的特殊场所 博士;医生
六年前,薛汀格来到SKI时,她从未想到自己会从事糖尿病方面的工作
“我以为作为肿瘤免疫学家,我会只研究癌症,但事实并非如此,”她说
“无论在哪里,SKI都坚定地致力于支持基础科学
这是让在这里工作如此特别的属性之一
" 她和她的团队现在正与MSK和其他机构的糖尿病专家合作,研究下一组令人兴奋的问题
最终,他们希望能够治疗自身免疫性疾病,并将这些经验从糖尿病转化为癌症,以帮助免疫细胞更长时间地对抗癌症
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