学分:托马斯·杰斐逊大学
我们的眼睛要保护自己免受很多东西的伤害——灰尘和碎片；病毒和细菌；来自我们每天使用的东西的化学物质，比如肥皂和乳液；太阳的紫外线辐射；看电脑屏幕或设备的时间
考虑到所有这些潜在的威胁，得知眼睛中对视觉至关重要的部分——晶状体、角膜和视网膜——具有免疫特权，这可能会令人惊讶，这意味着它们缺乏免疫细胞和它们提供的保护
但是这些关键组织是如何保护自己的呢？ 这是苏·门科博士提出的问题
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托马斯·杰斐逊大学病理学、解剖学和细胞生物学教授，眼睛研究领域的领导者，一直在思考晶状体的问题
几年前，她和她实验室的研究人员正在研究一种老鼠，这种老鼠被设计成缺乏一种关键的蛋白质，而这种蛋白质是形成晶状体完美清晰结构所必需的
正如他们所料，没有这种蛋白质，晶状体是畸形的
但令他们惊讶的是，他们还观察到晶状体中的免疫细胞试图修复损伤
这是首次发现免疫细胞被招募到晶状体中，这挑战了几十年的科学教条
不仅如此，研究人员发现，即使晶状体发生了损伤，免疫细胞也会出现在眼睛的其他部位，比如角膜，这是形成眼睛前部并将光线聚焦到晶状体上的一层
相反，去年门科实验室与乔治华盛顿大学的玛丽·安·斯捷普实验室合作，发现当角膜受伤时，免疫细胞会移动到晶状体表面
学分:托马斯·杰斐逊大学 现在，在一项新的研究中，研究人员表明，免疫细胞对晶状体有反应，不仅仅是在眼睛受到急性损伤后，还会对长期炎症有反应
与博士合作
Rachael Caspi的实验室在国家眼科研究所和Stepp实验室，他们研究了葡萄膜炎的小鼠模型，葡萄膜炎是一种由感染或损伤引发的眼部炎症，被认为是一种像糖尿病一样的自身免疫性疾病
如果不治疗，葡萄膜炎会导致许多并发症，包括视网膜瘢痕、青光眼和晶状体白内障
然而，由于长期以来人们认为晶状体具有免疫特权，免疫细胞在与葡萄膜炎相关的白内障中的作用从未被探索过
在他们发表在《美国食品和药物管理局杂志》上的工作中，博士
Menko和她的实验室使用高分辨率显微镜观察整个眼睛和晶状体表面
研究人员首先想知道的是，在这个葡萄膜炎的实验模型中，免疫细胞与晶状体相互作用吗？他们对所看到的感到震惊
“在我们之前的研究中，角膜受伤，我们看到晶状体表面有少量免疫细胞，几乎像哨兵一样，”博士说
门科
“在这种情况下，它就像一个攻城锤
有几十种免疫细胞，不同类型的免疫细胞，包括T细胞和巨噬细胞
这显然是一种强有力的免疫反应，可以部分反映葡萄膜炎的炎症如此严重
" 学分:托马斯·杰斐逊大学 研究人员随后在26天内监测了这种对晶状体的免疫反应，因为炎症在第14天开始(下图第一组)，在第19天达到高峰(第二组)，并在第26天开始消退(第三组)
他们用高功率显微镜观察了镜片表面的不同区域
晶状体的两侧是两个充满液体的腔室——晶状体和角膜之间眼睛前部的房水和眼睛后部的玻璃体，将晶状体和视网膜分开(下图)
在葡萄膜炎中，一个或两个腔室充满了免疫细胞
然而，人们认为晶状体周围厚厚的富含蛋白质的层，称为晶状体囊，保护晶状体免受这些免疫细胞的侵害
焦迪拉·德勒，博士
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博士研究生
Menko在Jefferson的实验室是这项研究的第一作者，他用荧光标记对晶状体进行染色，标记出一种蛋白质，这种蛋白质构成红色的胶囊，绿色的免疫细胞和蓝色的细胞核
然后，她拍摄了高分辨率图像，并使用成像软件创建了胶囊的三维效果图，以检测其结构的变化
该软件允许她同时查看所有三种颜色，删除一种或两种颜色，或者使其中一种颜色透明
“当我们一起看颜色时，我们会看到这些蓝点，它们是免疫细胞的细胞核，从晶状体囊的红色表面伸出来，”(下图左图)DeDreu解释道
“当你拿走蓝色的原子核时，我们看到这些沿着胶囊的深坑或草皮(右面板，下图)
这是免疫细胞实际上正在整合到晶状体囊内的证据，这是以前从未出现过的
" 学分:托马斯·杰斐逊大学 从第14天到第19天，不仅草皮的数量随着时间的推移而增加，而且变得更深，这表明随着疾病的发展，对晶状体囊的侵入越来越多
此外，当DeDreu使晶状体囊的红色标签透明时，她可以非常详细地捕捉已经整合在囊内的免疫细胞的形态
在下图中，标记为绿色的免疫细胞已经变平，以适应晶状体囊
学分:托马斯·杰斐逊大学 他们的合作者在博士
Stepp的实验室通过使用扫描电子显微镜证实了这一点，该显微镜可以捕捉晶状体囊表面的详细变化
他们发现了许多突起，如下图所示，表明免疫细胞已经整合到晶状体囊内的区域
这与门科实验室的荧光标记结果相关
学分:托马斯·杰斐逊大学 免疫细胞能够很好地到达可能有损伤或感染的地方，分泌酶来分解挡路的组织
但是他们能通过厚厚的晶状体囊吗？在一个令人惊讶的发现中，研究人员发现一些免疫细胞能够做到这一点(下图第一个图中，免疫细胞通过红色晶状体囊出现)，并且实际上渗透到晶状体组织中(下图第二个图中，免疫细胞以灰色嵌入晶状体组织中)
学分:托马斯·杰斐逊大学 “到目前为止，葡萄膜炎后眼睛这个区域的损伤机制还不太清楚，”博士说
门科
“我们第一次能够提供证据，证明免疫细胞可能是造成这种损害的原因，尤其是对晶状体的损害
“这也为理解青光眼等其他眼病的晶状体病理提供了可能
有趣的是，他们还发现，即使在葡萄膜炎在第26天开始消退并且大部分免疫细胞消失后，仍有一些细胞整合在晶状体囊表面(下图第二和第三图)并渗入晶状体组织本身(下图第一图)
学分:托马斯·杰斐逊大学 “为什么这些细胞会粘在周围？他们是否提供了一些持续的监测，或者他们是否会使眼睛易患未来的炎症？”博士问道
门科
"这些细胞的最终命运是什么？"这些问题构成了门科实验室未来研究的基础，这些问题的答案可以揭示免疫细胞在眼睛中的重要新作用
重要的是，他们迄今为止的工作强调了眼睛中免疫细胞的存在比以前想象的要复杂得多
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