被称为组织驻留记忆CD8 T细胞（TRM细胞）的抗病原体免疫细胞在应对小肠感染时经历了意想不到的变化和移动。
肠道作为一个重要的前线。小肠内衬细胞必须执行两个重要任务：从食物中吸收营养，同时积极防御进入的病原体。
“这个区域是病原体容易进入的地方，”拉霍亚免疫学研究所（LJI）助理教授米格尔·雷纳-坎波斯（Miguel Reina-Campos）博士说。“这给免疫系统带来了重大挑战。”
免疫细胞如何确保肠道的安全？来自LJI、加州大学圣地亚哥分校（UC San Diego）和艾伦免疫学研究所的合作研究表明，TRM细胞在响应小肠感染时经历了显著变化并重新定位。
这些免疫细胞实际上在组织的更高区域升起，以应对感染，防止病原体进入更敏感的区域。
“肠道组织已经进化出特定的信号，以引导免疫细胞的浸润，使其处于理想位置，有效对抗病原体，”联合首席作者雷纳-坎波斯解释说，此外还有来自加州大学圣地亚哥分校的联合首席作者亚历山大·莫内尔（Alexander Monell）以及来自艾伦免疫学研究所和加州大学圣地亚哥分校的共同资深作者马克西米连·海格（Maximilian Heeg）博士和安娜达·W·戈尔德拉斯（Ananda W. Goldrath）博士。
这项研究增强了我们对免疫细胞调整以保护特定组织的理解。雷纳-坎波斯相信，这些“组织驻留”的免疫细胞可能在未来针对特定器官肿瘤的癌症治疗中发挥关键作用。
T细胞的行动
雷纳-坎波斯和他的团队调查了TRM细胞在小肠中的发育。他们利用先进的空间转录组技术研究了人类和小鼠组织样本中的这些细胞。
他们的发现揭示了小肠内存在两种类型的TRM细胞。它们位于衬在肠道内的小、指状“绒毛”结构或位于绒毛之间的“隐窝”中。
研究人员注意到，前体样TRM细胞位于离隐窝更近的地方，而分化的TRM细胞则位于暴露区域，在绒毛的顶部。“分化的免疫细胞在绒毛的顶部更为突出，这增强了它们对感染的防御能力，”雷纳-坎波斯说。
此外，隐窝中维持一部分前体样TRM细胞，准备根据需要补充效应T细胞群体，雷纳-坎波斯指出。
是什么调控和组织这些细胞群体？
为了在自然环境中研究这些关键的免疫细胞，雷纳-坎波斯和他的团队利用空间转录组技术评估数百万个信使RNA分子在亚细胞水平上的表现。
“这是我们第一次能够在空间和时间上可视化免疫记忆的形成，”雷纳-坎波斯说。
在检查病毒感染后的肠道后，研究人员发现肠道产生化学信号，引导免疫细胞执行其功能和移动。“这项研究提供了有关帮助协调免疫居民的新信号，提高了肠道免疫力的见解，”雷纳-坎波斯表示。
针对疾病的战略行动？
雷纳-坎波斯对戈尔德拉斯的指导和海格及莫内尔的专业知识表示感谢，这对这项研究至关重要。海格和莫内尔创造了新的计算技术，以分析通过空间转录组收集的广泛数据。
“这大大提高了我们同时分析完整组织内成百上千个基因的能力，”雷纳-坎波斯说。“通过这项研究，我们打开了新的发现的大门。”
雷纳-坎波斯将免疫细胞与病原体之间的相互作用比作一场国际象棋比赛。
“成为一名国际象棋大师，不仅需要了解棋子——如主教、兵和车，还必须理解它们在棋盘上的协调动作，”他解释道。
多年来，研究人员一直专注于棋子，通过检查从组织提取的细胞，但未能完全理解游戏的动态。“我们并不完全理解棋盘是如何运作的，甚至对于支配我们棋子动作的规则也知之甚少，”雷纳-坎波斯观察道。
这项新研究提供了有关免疫细胞如何相互作用及其与环境的相互关系的宝贵见解。
雷纳-坎波斯强调，这些发现应指导未来的研究，了解免疫细胞如何在具有不同组织结构的各种器官（如肾脏和肺）中发育和导航，以及它们在这些区域如何对抗肿瘤。
