摘要：研究人員在細胞中發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵的代謝物，它有助于指導(dǎo)免疫反應(yīng)，并在單個細胞水平上解釋了為什么最(空)有效地識別病原體、疫苗或患病細胞的免疫細胞比其他細胞生長和分裂得更快。

費城兒童醫(yī)院(CHOP)的研究人員在細胞中發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵代謝物，它有助于指導(dǎo)免疫反應(yīng)，并在單細胞水平上解釋了為什么最(空)有效地識別病原體、疫苗或患病細胞的免疫細胞比其他細胞生長和分裂得更快。研究結(jié)果還表明，更好地了解這種代謝物及其在免疫反應(yīng)中的作用，可以改進免疫療法的設(shè)計，創(chuàng)造針對不同類型癌癥的更持久的反應(yīng)，并增強疫苗策略。該研究結(jié)果今天發(fā)表在《科學(xué)免疫學(xué)》雜志的網(wǎng)站上。

抗原是我們的免疫系統(tǒng)識別的外來物質(zhì)，并通過產(chǎn)生更多的T細胞和B細胞做出反應(yīng)。這些細胞每個都有獨(空)特的受體，可以識別特定的抗原并做出適當?shù)姆磻?yīng)，當再次暴露于相同的抗原時，它們可以“記住"并做出類似的反應(yīng)。T細胞或B細胞看到自身抗原的能力被稱為親和力。這個免疫學(xué)的基本概念就是疫苗的工作原理。當這些T細胞和B細胞遇到病原體時，身體需要那些最能識別它們的抗原的細胞，它們具有高親和力，可以更快地分裂，產(chǎn)生更多的子細胞，“攻擊"入侵者。

然而，為什么高親和力免疫細胞反應(yīng)更有效的潛在機制對研究人員來說仍然是一個謎。在看到抗原后，T細胞和B細胞內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)需要改變，以使它們能夠做出適當?shù)姆磻?yīng)。這項研究的研究人員想要研究新陳代謝，以了解是什么原因?qū)е赂哂H和力細胞知道它們需要更快地分裂才能做出適當?shù)姆磻?yīng)。

“我們想看看特定代謝物是否對T細胞受體親和力敏感，并在免疫反應(yīng)期間控制T細胞擴增，"資深研究作者Will Bailis博士說，他是CHOP和賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院病理學(xué)和實驗室醫(yī)學(xué)助理教授。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在T細胞激活的早期階段，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)是T細胞受體代謝重編程的關(guān)鍵親和力依賴成分。利用流式細胞術(shù)，研究人員可以在激活后立即觀察單個細胞中的NAD，并顯示它如何決定T細胞未來分裂的次數(shù)。因此，研究人員可以從本質(zhì)上預(yù)測T細胞的行為以及它們分裂的次數(shù)，這是基于它們開始時NAD的數(shù)量。

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，控制細胞允許產(chǎn)生多少NAD可以控制細胞何時從靜止狀態(tài)進入想要分裂的狀態(tài)，這表明代謝物可以用來改善某些T細胞驅(qū)動療法或疫苗的反應(yīng)。

貝利斯說:“我們相信，這項研究表明，單個細胞的代謝差異是相似細胞有時表現(xiàn)出顯著不同行為的關(guān)鍵原因，這可能為我們提供了一種見解，即驅(qū)動疾病和功能障礙的潛在過程，這些過程不能簡單地用基因調(diào)節(jié)或信號傳導(dǎo)來解釋。"“隨著更多的工作，我們也相信這些信息可能被用于改善疫苗策略，以及用于治療癌癥和其他疾病的細胞療法的反應(yīng)和持久性。"

參考資料

[1] Single-cell NAD(H) levels predict clonal lymphocyte expansion dynamics