化脓性鼻窦炎

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TUhjnbcbe - 2024/6/19 18:06:00
博科园-科学科普-生物学类

干细胞似乎能记住旧伤,以促进伤口愈合。当这个系统出现问题时,就会引发慢性炎症。干细胞以终生补充身体其他细胞而闻名,并且可能具有额外、不可预见的能力,可以储存对过去创伤和炎症的记忆。皮肤、肠道和呼吸道的新研究表明,干细胞通常与免疫系统合作利用这些记忆来改善组织对后来的损伤和致病性攻击的反应。纽约大学免疫学家苏鲁蒂·奈克(ShrutiNaik)研究了皮肤和其他组织的记忆效应并说:干细胞有敏锐的感知环境和反应能力,开始意识到,这些细胞不仅仅用于制造组织但当这些反应出现问题时,可能会引发一系列与慢性炎症有关的长期健康问题,比如严重过敏和自身炎症性疾病。

博科园-科学科普:人体大多组织都含有一些长期存活的干细胞,这些干细胞可以根据需要分裂和分化成各种类型的细胞。例如皮肤中的干细胞可以分裂并产生色素或角蛋白的细胞谱系,形成汗腺细胞,甚至是当身体移动时允许皮肤伸展的柔性屏障细胞。作为其他细胞类型的微型工厂,干细胞需要保持多才多艺的状态,换句话说,它们必须是“白板”,不受其历史的影响。但现在一幅新的画面开始浮现。波士顿地区的研究人员在《自然》发表了一篇论文,为干细胞记忆提供了新的证据。

帮助组织从损伤中恢复的干细胞传统上被认为是发育中的“白板”。最近的研究表明,它们可能会以某种方式储存过去遭受攻击的记忆,以便在未来促进更有效的治疗。图片版权:EricPetersenforQuantaMagazine单细胞测序先驱亚历克斯·沙莱克(AlexShalek)和麻省理工学院的免疫学约瑟夫奥多瓦斯蒙泰斯(JoséOrdovas-Montaes)以及布里格姆(Brigham)医院免疫学家诺拉·巴雷特(NoraBarrett)领导的研究小组已经着手研究为什么有些人会对空气尘埃、花粉和其他物质产生过敏反应。大多数人最多会经历一场由这些刺激物引起的类似感冒的症状,但是大约12%的人有严重反应,这种反应持续一年,导致不舒服的息肉出现或生长。这项工作是研究小组在更大范围内探索慢性炎症疾病(如哮喘和肠道炎症)的第一步。

类似的自身炎症性疾病一直被归咎于免疫系统,被认为是免疫系统对感知到的威胁反应过度。但是波士顿的研究小组怀疑组织本身可能也存在问题。研究人员首先从慢性鼻窦炎患者发炎的鼻腔中提取细胞,并与健康对照组的细胞进行比较。在从20个不同的人那里收集了6万个细胞后,他们对从单个细胞中提取的RNA分子进行了测序,以确定其中哪些基因是活跃的。在鼻窦炎患者的干细胞中,他们发现许多活跃的基因与过敏性炎症有关,特别是这些基因是两种免疫介质的靶点,分别是白细胞介素4(IL-4)和白细胞介素13(IL-13)。它们是免疫细胞,如T淋巴细胞和B淋巴细胞,通常用来相互交流的小分子。

麻省理工学院(MassachusettsInstituteofTechnology)的亚历克斯沙莱克(AlexShalek)是利用单细胞测序研究基因激活模式的先驱,他帮助领导了一项新工作,发现了人类干细胞中“记忆”的证据。图片:JustinKnight事实上靶向基因在干细胞中是活跃的,这意味着干细胞显然与免疫系统直接沟通。由于预感到这种交流可能会对慢性病的性质产生影响,研究人员进行了进一步的实验。研究人员从过敏患者的呼吸道中取出细胞,在培养液中培养约5周,然后对其基因活性进行分析。发现与过敏性炎症有关的基因仍然活跃,尽管灰尘和花粉的过敏性威胁早已消失。此外研究人员称许多细胞“卡在”不完全成熟的状态。研究结果表明干细胞可能会把记忆传递给下一代的细胞,这可能会在它们所补充的组织中造成近乎永久的改变。这一过程会让人将其与免疫系统进行比较:B细胞和T细胞利用它们之前排斥的感染经验,更有效地抵御新的感染。

同样干细胞可能会保留过去攻击的记录,以便在下次攻击时加强反应。但对于过敏患者来说,记忆显然会变得不适应。它可以让干细胞永久地向免疫系统发出攻击者存在的信号,创造一个促进炎症和息肉的反馈循环。了解哪些细胞是“不良分子”,以及它们的反应如何在组织中传播,应该会引发更有效的干预。在论文中研究人员能够测试阻止IL-4和IL-13的抗体对鼻息肉患者干细胞和分泌细胞的影响。发现与健康组织相关的基因表达得到了实质性的恢复,并且算是朝着未来治疗方法的发展迈出了有希望的一步。

冷泉港实验室的免疫学家森马·碧雅(SemirBeyaz)说:这开创了一个新模式,不仅能够

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