Nature：不只是器官支架，结构细胞还能调控免疫反应
说到人体的安全卫士，人们自然而然会想到免疫系统。但是，人们对免疫系统的理解大多围绕着免疫细胞，包括 T 细胞和巨噬细胞等等。事实上，不仅仅是免疫细胞可以参与免疫反应，结构细胞也能参与对抗病原体的免疫反应，其在自身免疫性疾病和癌症中的作用早已不是什么新鲜事了。
近日，奥地利科学院 CeMM 分子医学研究中心的研究人员 Thomas Krausgruber 等人在 Nature 上发表了他们的最新研究，通过对体内结构细胞的表观遗传和转录调控进行系统和全基因组的分析，集中阐明了结构细胞在免疫调节中的重要作用。研究人员认为，结构细胞 (包括成纤维细胞、上皮细胞和内皮细胞) 不仅仅是组成器官的支架，还能启动器官特异性基因表达程序，从而进行抗病毒反应。
（来源：Nature）
结构细胞（如成纤维细胞、内皮细胞和上皮细胞）是人体的重要组成部分，在塑造组织和器官的结构中发挥重要作用。成纤维细胞为生物结缔组织的基本构造，能维持结缔组织的完整性。内皮细胞包裹着所有的血管，与上皮细胞一起存在于器官的表面，可以直接或通过与免疫细胞的相互作用参与抗感染的反应。
图 | 结构细胞能进行器官特异性防御反应 （来源：Nature）
为了进一步了分析结构细胞在免疫反应中的作用，研究人员进行了一系列实验。
他们先是从健康老鼠的 12 个不同组织中分离出来这三种细胞。使用 RNA 测序来确定细胞表达的基因，寻找已知的免疫相关基因。还鉴定了细胞的染色质(细胞核中 DNA 和蛋白质的复合体)，确定基因表达的区域。总之，这些方法为具有控制结构细胞性质和功能的转录调节网络提供了新思路。
紧接着，研究人员搜索了结构细胞的基因表达数据，观察它们表达了哪些受体和配体分子，然后通过挖掘先前发表的免疫细胞 RNA 测序数据，将这些细胞与可能发生相互作用的免疫细胞配对。然后，他们组装了一个计算衍生的网络，揭示了结构细胞和免疫细胞的细胞类型特异性和器官特异性之间的相互作用。
为了进一步了解结构细胞是如何触发基因表达程序进行防御，研究人员评估了它们的基因表达数据以及相应基因启动子的染色质可及性。利用这些数据寻找异常值—可获得启动子但表达水平低的基因。他们发现，发生感染时，基因能够做出快速反应。该方法突出了一组编码大量免疫相关蛋白的基因，其中在皮肤，肝脏和脾脏的结构细胞中最为明显。这些基因极具研究意义，重点在于表达这些基因的结构细胞如何应对感染，保护其所在的器官。
此外，研究人员还发现抗病毒反应在基因表达谱中最为明显。通过比较感染和未感染的动物，感染动物的转录因子和称为细胞因子的免疫相关信号蛋白表达水平更高，这些蛋白参与了与抗病毒蛋白干扰素表达相关的通路。在抗病毒感染反应中，结构细胞表达了一种叫做趋化因子的小蛋白质（这种蛋白质能吸引免疫细胞），而趋化因子的分泌主要与免疫细胞相关。研究人员指出，小鼠感染淋巴细胞性脉络膜脑膜炎病毒（LCMV）后，免疫细胞和结构细胞之间的相互作用网络发生了改变。同时，不同器官中的结构细胞增强了与免疫细胞的互动（单核细胞、巨噬细胞和 B 细胞）。
尽管之前已经报道过一些结构细胞的基因表达程序参与免疫反应，但是本次研究着力于强调结构细胞在协调器官特异性和全组织免疫反应中扮演着重要角色。该研究的重要目标是开发能调节免疫反应的细胞类型靶向疗法。这将有助于癌症研究，因为与癌症相关的成纤维细胞在肿瘤形成过程中扮演着关键角色。
责任编辑：宋冉
参考：
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01916-2
http://news.bioon.com/article/6758242.html
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2424-4
-End-