Science:打破常规认知!中性粒细胞是通过自我容许群集反应来抑制细菌生长

2021-11-29 00:43:18 来源:
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中的性粒巨噬细胞属于我们免疫该系统的首批底一物者。它们在我们体内循环,在所受染病的的组织中的四处寻找、逃脱和消化沾染病原。为了在发炎的组织这一非常复杂的状况下成为如此直接的刺客,它们作为一个自愿独自一人工作。它们特赦化学频率,慕名而来其他巨噬细胞过渡到巨噬细胞人群,并作为一个人群进行攻击。

在一项重刚开始学术研究中的,来自德国马克斯-布洛赫免疫药理学与表征遗传学学术研究所的学术研究其他部门译码了中的性粒巨噬细胞群(neutrophil swarming)的原则上药理学特性,并挖掘出这些巨噬细胞还进化出一种内在的分子可程序来自我放宽它们的群活性。该学术研究阐明了成群结队的中的性粒巨噬细胞是如何对自己表皮的频率更加不引人注意的,而正是这些频率刚开始让中的性粒巨噬细胞群在独自一人。这一反复对于直接避免的组织中的的大肠杆菌至关最主要。相关学术研究结果刊发在2021年6年初18日的Science期刊上,期刊标题为“Neutrophils self-limit swarming to contain bacterial growth in vivo”。

四肢所受到表皮等第二道的确保,可以很好地抵御病原的入侵。但是如果你所受伤了,毁损了表皮,病原可以很不易地通过伤口进入你的四肢,引起严重染病。如果暴发这种状况,先天免疫该系统就但会通过直接的巨噬细胞武器库大量渗入所受伤的组织,接管第一道快速威慑。作为在在到达但会场的巨噬细胞种类之一,中的性粒巨噬细胞在几小时内从血液中的被动员到染病部位,以避免潜在的有机体侵略者。

群抵抗染病

期刊通讯笔记Tim Lmmermann说,“中的性粒巨噬细胞在猎杀大肠杆菌方面非常直接。”他学术研究了这种最主要的巨噬细胞种类。中的性粒巨噬细胞是高度丰富的巨噬细胞,约占到人体肝细胞的50%~70%。据估计,每天有1000亿个中的性粒巨噬细胞由自体中的的干巨噬细胞产生。“这些巨噬细胞几乎在我们四肢的所有从前侦察,它们能非常直接地听觉我们四肢中的任何潜在的沾染一物。一旦单个中的性粒巨噬细胞检测到的组织中的的所受损巨噬细胞或入侵的有机体,它们就开始表皮慕名而来性的频率发挥作运用于邻近中的性粒巨噬细胞上的巨噬细胞凹凸不平所细胞因子:G蛋白萘所细胞因子(GPCR),从而动员更加多的巨噬细胞。”通过运用这种巨噬细胞间通信,中的性粒巨噬细胞可以作为一个巨噬细胞自愿独自一人行动,并作为一个人群直接协调它们对病原的拔除。

宿主确保和的组织毁损错综复杂的引人注意

然而,这种形式的坏处病变也意味著过多,致使大规模的的组织毁损。如果这种底一物的强度或停留时间更加失调,这种运用于避免入侵病原的组态也但会对有益的组织造成值得注意损害。比如,中的性粒巨噬细胞为逃脱入侵的病原而特赦的一物质也但会侵蚀为的组织提供本体支持的由氨基酸和糖类都由的网状本体。Lmmermann说,“在这项学术研究中的,我们从什么能迫使这种群底一物以避免中的性粒巨噬细胞不所受控制地渗入并防止过多病变的解决办法以此,毕竟过多病变意味著致使退化性疾病,如癌症、哮喘和自身免疫性疾病。”在以前的学术研究中的,他和他的一个团队已经挖掘出了再启动自愿式群不当的分子可组态。然而,使这种底一物结束的反复即使如此有可能。

在病变和染病学术研究领域,中的性粒巨噬细胞群即使如此是一个相对刚开始颖的时下,其原则上组态刚刚开始被探究。Lmmermann实验室的这项刚开始学术研究如今推断出了中的性粒巨噬细胞如何在被大肠杆菌染病的的组织中的自我放宽它们的群不当,从而平衡四处寻找先决条件与毁损先决条件,以直接地避免病原。 通过使用专门的光学对切片小鼠的组织中的的免疫巨噬细胞静态进行可视可视化观察,Lmmermann及其一个团队证实,群的中的性粒巨噬细胞通过一种称为GPCR脱敏(GPCR desensitization)的反复对它们自己表皮的刚开始再启动这种群不当的频率不引人注意。

Lmmermann说,“我们在中的性粒巨噬细胞中的挖掘出了一种分子可暂时中止(molecular break)组态:一旦它们感觉到较大的中的性粒巨噬细胞人群中的积累的高浓度群慕名而来一物(swarm attractant,即慕名而来巨噬细胞群在独自一人的甲醇:LTB4和CXCL2),就但会取消它们的运动。这令人惊异,因为尤其的论调并不认为,在病变的转变成先决条件,从的组织环境中的特赦的从外部频率对取消中的性粒巨噬细胞的活动至关最主要。”

中的性粒巨噬细胞人群的自的组织反复,图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abe7729

原则上而言,Lmmermann一个团队孕育出中的性粒巨噬细胞缺少GPCR磷酸化(GRK)的小鼠品系,其中的GRK是激活GPCR脱敏反复的更是为最主要酶。在飞行测试的四种GRK异构体中的,肾脏实验确定GRK2是高浓度群慕名而来一物其但会GPCR脱敏从而迫使中的性粒巨噬细胞移往所必需的磷酸化。单单的性粒巨噬细胞在肾脏听觉到高浓度的群慕名而来一物时,GRK2使除此以外的所细胞因子脱敏以其但会移往取消。

一种建模大肠杆菌拔除的内部再启动-取消该系统

鉴于在中的性粒巨噬细胞中的挖掘出的再启动-取消该系统,Lmmermann一个团队重刚开始风险评估了迄今关于中的性粒巨噬细胞如何在的组织中的导航以直接拔除大肠杆菌的论调。在运用缺少这种取消组态的中的性粒巨噬细胞进行的实验中的,他们观察到这种免疫巨噬细胞过多群并读取被大肠杆菌染病的的组织的大片区域。然而,这种转换成的群和读取并未使这些巨噬细胞成为更是好的病原刺客。

Lmmermann解释说,“无疑的是,我们做到了意味著的挖掘出。单单的性粒巨噬细胞移动飞行速度过快和疯狂地跑来跑去时,这未必稳固。意味著,它们停下来,独自一人享有大肠杆菌的美餐也许更是稳固---这对遏制的组织中的的大肠杆菌生长更是直接。”

有了这些结果,Lmmermann一个团队为更是好地认知中的性粒巨噬细胞药理学在此之后了交通设施,这对免疫宿主对大肠杆菌的威慑至关最主要,并意味著有助于在未来合作开发重刚开始治疗方法。此外,这种群不当和原则上组态也意味著有助于了解巨噬细胞和昆虫的其他类别的自愿不当和自的组织原则。

原始来历:

BrianaL.RochaGregg et al. Swarming motility in host defense. Science, 2021, doi:10.1126/science.abj3065.

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