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2型先天淋巴细胞产生的白血病抑制因子(LIF)决定了免疫细胞从肺部感染或慢性过敏反应部位的运动,从而调节组织局部免疫与全身免疫。

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肺部免疫荧光显微镜图像显示,在慢性过敏原攻击后,LIF敲除小鼠(而非对照小鼠)形成了三级淋巴组织,但对照组Il7RRe小鼠没有。在LIF敲除小鼠中,用B220抗体染色的B细胞(绿色)和用CD3e抗体染色的T细胞(红色)来鉴定第三淋巴组织。By MRC Laboratory of Molecular Biology.

在感染新病毒后,免疫系统有两个关键动作:在感染部位对抗病毒,以及对未来如何对抗病毒形成“记忆”,即全身免疫。为了发展全身免疫,一些免疫细胞需要从感染组织迁移到淋巴结,在那里激活适应性“记忆”免疫系统。免疫细胞遵循淋巴管内壁细胞产生的化学信号,将它们引导到需要的地方。然而,此前尚不清楚这些引导信号是如何启动和调节的。为了解决这个问题,LMB PNAC部门的Andrew McKenzie小组已经确定,2型先天淋巴细胞产生的细胞因子物质白血病抑制因子(LIF)控制着免疫细胞从感染部位到淋巴结的运动。

在Mayuri Gogoi的带领下,该小组专门研究了2型先天淋巴细胞(ILC2s)在小鼠病毒性肺部感染期间产生LIF的作用。他们介绍了实验性疾病模型肺病毒,该病毒复制了人类常见的呼吸道病毒,如呼吸道合胞病毒(RSV)。他们发现,当ILC2s中缺少LIF时,其他免疫细胞仍留在肺部,而不是转移到淋巴结。虽然这可能会加速感染初期的病毒清除,但它并不能建立如何对抗病毒的“记忆”,从而削弱了身体应对未来再次感染的能力。

小组还向小鼠引入了慢性过敏原挑战,以模拟过敏原诱导的哮喘。他们发现,当免疫细胞在持续的过敏反应中由于LIF缺失而无法离开肺部时,它们会形成称为三级淋巴结构的独特结构,也称为iBALT。这些结构采取诱导型支气管相关淋巴组织的形式,这是一种与慢性过敏反应相关的局部炎症。

对LIF作用的进一步研究表明,它影响淋巴管内皮细胞产生化学信号CCL21。CCL21信号将免疫细胞从肺部感染部位引导到附近的肺淋巴结。这有助于在对抗病毒感染和过敏反应时保持局部和全身免疫反应之间的正确平衡。

这项研究进一步加深了我们对免疫系统如何工作的理解,并强调了LIF在协调高度动态的特化免疫细胞迁移和归巢系统方面的重要性。这也为确定是否有任何其他LIF依赖信号有助于免疫细胞迁移开辟了未来的机会。最后,低LIF表达也被发现存在于多种其他疾病中,如炎症性肠病和某些癌症。因此,对细胞因子的进一步研究可能会为这些疾病背后的分子机制提供更多线索。

这项工作由UKRI MRC、威康信托基金会、盖茨剑桥信托基金会和罗斯特里斯信托基金会资助。

参考资料:

1.https://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/key-role-for-leukaemia-inhibitory-factor-in-systemic-immunity/