*仅供医学专业人士阅读参考
鼻子有什么用?
呼吸,闻味道,辅助气体交换,保持面部美观(看向you know who)……以及,训练免疫细胞!
万万没想到,鼻子竟然是人体免疫细胞的关键训练场,免疫细胞们在这里“学会”识别病原体,并长久地保护我们不受感染。
今日,《自然》杂志发表了来自拉霍亚免疫研究所(LJI)团队的研究成果,科学家们发现,上呼吸道中存在大量的免疫记忆细胞。令人意外的是,之前普遍认为在成年期会萎缩的腺样体,研究者在其中也检测到了活跃的生发中心,且在18至68岁的成年人中广泛存在。这意味着包括鼻子在内的上呼吸道也是我们免疫防御的关键。
论文题图
呼吸道是人体直接接触外界的组织,此前也有很多研究分析其中的免疫细胞,不过主要集中在下呼吸道和血液。
但在新冠大流行期间,有不少研究发现,新冠病毒在上呼吸道中相当活跃。这促使科学家们对上呼吸道中的免疫细胞-病原体相互作用展开探索。
研究者招募了30名健康成年人,每月进行鼻咽拭子采样,持续一年。单个拭子可以采集高达500万个活细胞。
流式细胞术分析显示,其中约1/3是CD45+免疫细胞,包括B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞。CD45-细胞主要是上皮细胞。研究者发现,T细胞中有不少组织驻留记忆T细胞,而且它们的水平始终很稳定。
上呼吸道中存在组织驻留记忆T细胞
实际上,上呼吸道中的免疫细胞多样性相当丰富,单细胞RNA测序结果发现了各种不同的B细胞和T细胞亚群。
重点是,研究者在其中发现了病原体特异性的记忆细胞。
在分析的12份鼻咽拭子样本中,所有志愿者都接种了新冠疫苗,其中7人曾经历突破性感染。TCR测序鉴定到了新冠病毒特异性CD4+T细胞和CD8+T细胞,说明上呼吸道中发生了免疫细胞针对特定抗原的分化。
这些记忆细胞还相当长寿,研究者发现它们至少能够在呼吸道中留存6个月,产生有效的抗体,保护鼻子和咽喉免受感染。
出乎研究者意料的是,他们在样本中发现了很多与生发中心B细胞表型一致的细胞。在鼻腔后部,的确存在具有生发中心的淋巴组织,即腺样体。但是腺样体在青春期比较活跃,在成年后则会萎缩,所以在上呼吸道采集到生发中心细胞让研究者非常惊讶。
因此,研究者从下鼻甲中点(MT)和腺样体两个位置重新采样,这一步使用了内窥镜辅助,以确保位置准确。
采样位置
生发中心细胞是比较难以采样和处理的细胞,因为降解很快。除了采样方法之外,研究者们快速进行检测分析也有功劳,所以这次实验成功获得了相关的数据。
从分析结果来看,成年人的腺样体也存在活跃的生发中心功能,而且表达水平非常稳定。研究者在样品中也观察到了高水平的体细胞超突变(SHM),说明功能是正常的。
此外,下鼻甲中点和腺样体采集到的免疫细胞群体差别很明显。这两个位置在人体中实际只差几厘米,居然也能表现出明显的局部免疫特征,还挺有趣的。
研究者进一步收集了100名健康成年人的鼻咽拭子,年龄跨度从18至68岁,70%的志愿者能够检测到生发中心B细胞。可见,虽然腺样体会在成年后萎缩,但大多数健康成年人的腺样体仍有一定的生发中心活性。
成年人的腺样体仍具有一定生发中心活性
奇怪的是,生发中心普遍在急性感染或者免疫接种后不久才活跃,但没有报告不适的志愿者也存在活跃的生发中心。是什么推动了它们,还需要进一步分析。
上呼吸道中存在驻留免疫记忆细胞,这说明鼻腔或咽部给药的疫苗是可以充分起效的,有研究者认为效果可能比肌肉给药的疫苗更好。这或许会促进相关药物的研发。
不过,也有学者认为,这项研究结果显示,腺样体生发中心保持着持续活跃的状态,这意味着预先存在的抗体可能会对鼻腔给药的疫苗产生负面影响。
参考资料:
[1]https://www.nature.com/articles/s41586-024-07748-8
[2]https://www.nature.com/articles/d41586-024-02503-5
[3]https://www.sciencedaily.com/releases/2024/07/240731140928.htm
本文作者丨代丝雨