医学重磅!Nature子刊:一类特殊细胞,有望治疗新生儿炎症
2018/01/19
近日,中山大学周洁教授课题组和美国Wistar研究所的科学家们合作,在新生小鼠、婴儿体内发现了骨髓源抑制细胞(MDSCs),进而揭示了这类特殊细胞的新功能——保护新生儿免于炎症风险。相关研究成果于1月15日在线发表在《Nature Medicine》期刊。


图片来源:网络

骨髓源抑制细胞(MDSCs)是一类受病理(肿瘤、感染等)激活、相对不成熟的骨髓细胞,具有显著抑制免疫细胞应答的能力,其表型和形态与中性粒细胞(PMN-MDSCs)、单核细胞(M-MDSCs)类似。在正常情况下,不会或者很少会观察到骨髓源抑制细胞累积。迄今为止,MDSCs聚集被认为是病理或者怀孕的结果,与肿瘤免疫逃逸有关。

现在,这一由中外团队发现的新成果证明:刚出生的婴儿、小鼠体内存在MDSCs,而且除了抑制T细胞之外,这些细胞负责调控炎症风险。


图片来源:期刊(doi:10.1038/nm.4467)

存在于生命初期

Wistar研究所的Dmitry I. Gabrilovich博士和团队比较了婴儿、成年人以及新生小鼠体内MDSCs的比例。结果发现,出生3-10天内,机体具有免疫抑制能力的MDSCs数量较多。

而且,随着时间的推移,小鼠MDSCs水平会逐渐降低,最终在出生两周后,与成年小鼠水平相似。

对抗新生儿炎症

新生儿体内的MDSCs具有与肿瘤MDSCs相似的转录组,但是具有较强的抗微生物基因网络,抗菌活性较强。在动物试验中,MDSCs被证实能够有效控制新生小鼠的坏死性小肠结肠炎(NEC)。

相比于正常体重的新生儿,体重较轻的新生儿(患NEC的风险较高)体内MDSCs水平较低、抑制活性相对较弱。相反,与体重较轻的婴儿以及成年人相比,正常体重的新生儿体内的MDSCs水平较高,且免疫抑制活性较高。

研究团队发现,MDSCs负责对抗炎症、增加NEC患病的存活率。这意味着,在生命初期短暂活跃的MDSCs可能在控制新生儿炎症方面发挥重要作用。当新生儿肠道开始“驻扎”微生物时,MDSCs可以为机体提供保护。

与母乳中的蛋白有关

通过对新生小鼠MDSCs转录组分析,研究人员发现,这些细胞中与免疫抑制功能相关的基因表达水平明显上调。从机理上讲,MDSCs累积与母乳喂养有关,因为母乳中的乳铁蛋白(lactoferrin)负责诱导免疫抑制相关基因的表达。

此外,MDSCs的免疫抑制活性受一氧化氮、PGE2、S100A9和S100A8蛋白介导。

基于上述发现,MDSCs有望成为治疗NEC以及其他炎症的重要靶标。而且,MDSCs的累积依赖于乳铁蛋白,这为“母乳、配方奶粉降低NEC风险”提供了理论依据。

参考资料:

Targeting Immature Myeloid Cells to Treat Inflammatory Disorders in Newborns

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  • Transitory presence of myeloid-derived suppressor cells in neonates is critical for control of inflammation

    Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) are pathologically activated and relatively immature myeloid cells that have been implicated in the immunological regulation of many pathologic conditions1,2. Phenotypically and morphologically, MDSCs are similar to neutrophils (PMN-MDSCs) and monocytes (M-MDSCs). However, they have potent suppressive activity and distinct gene expression profiles and biochemical characteristics3. No or very few MDSCs are observed in steady-state physiological conditions. Therefore, until recently, accumulation of MDSCs was considered a consequence of pathological processes or pregnancy. Here, we report that MDSCs with a potent ability to suppress T cells are present during the first weeks of life in mice and humans. MDSC suppressive activity was triggered by lactoferrin and mediated by nitric oxide, PGE2, and S100A9 and S100A8 proteins. MDSCs from newborns had a transcriptome similar to that of tumor MDSCs, but with strong upregulation of an antimicrobial gene network, and had potent antibacterial activity. MDSCs played a critical role in control of experimental necrotizing enterocolitis (NEC) in newborn mice. MDSCs in infants with very low weight, who are prone to NEC, had lower MDSC levels and suppressive activity than did infants with normal weight. Thus, the transitory presence of MDSCs may be critical for regulation of inflammation in newborns.

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