血液干细胞通过保留先前的感染记录来增强免疫力
这些发现将对未来的疫苗接种策略产生重大影响,并为表现不佳或反应过度的免疫系统的新疗法铺平道路。这项研究的结果发表在2020年3月12日的Cell Stem Cell中。
我们体内的干细胞充当细胞的储存库,这些细胞分裂产生新的干细胞,以及确保组织更新和功能所需的各种不同类型的专门细胞。造血干细胞(HSC)通常称为“血液干细胞”,位于骨髓中,后者是位于大骨头(如臀部或大腿)中心的软组织。它们的作用是更新血细胞库,包括对抵抗感染和其他疾病至关重要的免疫系统细胞。
直到十年前,教条还认为HSC是非专业细胞,对诸如感染之类的外部信号视而不见。只有它们专门的子细胞才能感知这些信号并激活免疫反应。但是,迈克尔·西韦克教授实验室和其他机构过去几年的工作证明了这种教条是错误的,并表明,HSC实际上可以感知外部因素,从而“按需”产生抵抗感染的免疫细胞亚型。除了它们在紧急免疫反应中的作用外,HSC在应对反复感染事件中的功能仍然存在问题。已知免疫系统具有记忆功能,可以使其更好地应对返回的传染原。现在,本研究确立了血液干细胞在这种记忆中的核心作用。
该出版物的高级作者,Inserm研究人员Sandrine Sarrazin博士说:“我们发现,如果HSCs以前接触过LPS(一种模仿感染的细菌分子),则它们可以驱动更快,更有效的免疫反应。”CNRS研究主任,该出版物的最后作者,德累斯顿工业大学洪堡教授Michael Sieweke教授解释说,他们如何发现记忆存储在细胞内:“第一次暴露于LPS会导致标记沉积在茎的DNA上细胞,就在对免疫反应至关重要的基因周围。DNA上的标记就像书签一样,可以确保容易找到,访问和激活这些基因,如果再次受到类似病原体的感染,则可以迅速反应。”
作者进一步探索了记忆是如何刻在DNA上的,并发现了C / EBP?成为主要角色,描述了这一因素的新功能,这对于紧急免疫反应也很重要。总之,这些发现将导致免疫系统调节或更好的疫苗接种策略得到改善。
疫苗的基本原则是:免疫系统能够追踪先前的感染并在第二次感染时更有效地反应,这是疫苗的基本原则。现在我们了解了血液干细胞如何标记免疫反应回路,我们应该能够优化扩大免疫原性的免疫策略,也可能会导致新的方法来增强表现不佳的免疫反应,或者在反应过度时将其关闭。” Michael Sieweke教授总结道。
迈克尔·西韦克(Michael Sieweke)教授的研究小组致力于免疫学和干细胞研究的接口。科学家致力于研究造血干细胞和巨噬细胞,它们是免疫系统的长寿成熟细胞,在组织再生中起着重要作用。2018年,迈克尔·西韦克(Michael Sieweke)教授获得了德国最有价值的研究奖:亚历山大·冯·洪堡教授(Alexander von Humboldt Professorship),该奖学金将顶尖的国际研究人员带入德国大学。除了在马赛鲁米尼大学免疫学中心担任研究主任外,他现在还在德累斯顿工业大学(CRTD)再生疗法中心担任副主任。CRTD是来自30多个国家的科学家的学术之所。他们的任务是发现细胞和组织再生的原理,并将其用于疾病的识别,治疗和逆转。CRTD将工作台与诊所,科学家与临床医生联系起来,以汇集干细胞,发育生物学,基因编辑和再生方面的专业知识,以开发针对神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病),血液病(例如白血病),代谢性疾病(例如)的创新疗法糖尿病,视网膜和骨骼疾病。