揭示鼻部免疫的秘密：科学家发现隐秘免疫细胞

“我们终于能够调查感染发生的细节——当病毒侵入上呼吸道的组织时，会发生什么，”拉霍亚免疫研究所的讲师、该研究的主要作者Sydney Ramirez, M.D., Ph.D.解释道，该研究发表在自然期刊上。

研究团队获得了有关栖息在鼻腔中的免疫细胞如何与通过血液流动的免疫细胞协作的见解。这些免疫细胞类型共同在对抗上呼吸道感染和建立对某些病原体的长期免疫中至关重要。

“我们的发现揭示了上呼吸道内存在大量的免疫记忆。这意味着你不一定要等待来自身体其他部分的免疫细胞抵达以应对感染，”LJI教授、该研究的资深作者Shane Crotty, Ph.D.表示。

研究人员相信，这些见解可能有助于开发旨在增强免疫防御的改进疫苗。“这一发现有助于我们理解对病原体的免疫反应，可能会导致针对气道感染病毒的新疫苗，”Crotty补充道。

气道中的免疫细胞

研究发现，像T细胞和B细胞这样的免疫细胞在接种疫苗或感染SARS-CoV-2时会积极响应。他们记录了广泛的T细胞和B细胞，每种细胞在免疫和炎症中发挥不同的作用。

此外，研究人员发现气道内具有特定的病毒免疫记忆细胞群体，包括组织驻留记忆T细胞、记忆B细胞和抗体产生细胞。记忆B细胞能够产生强效的抗病毒和抗细菌抗体，以保护鼻子和喉咙免受感染。

Ramirez将这些持久的免疫细胞的识别描述为“真是了不起”。这些专门的“组织驻留”免疫细胞旨在生活在上呼吸道，并且可以持续至少六个月。

腺样体的作用

研究还揭示，腺样体在应对感染时变得更加活跃。腺样体是位于鼻腔后部、喉咙上方的专门免疫组织。它们监测我们吸入的空气，并包含生成产生对抗疾病抗体的B细胞的生发中心。

腺样体在成年期通常会缩小。“许多医学研究人员认为，一旦您达到某个年龄，扁桃体和腺样体就会消失，”Ramirez指出。

然而，目前的研究表明，即使在年龄较大的参与者中，他们的腺样体组织中仍然存在抗病原体的细胞。这些在“生发中心”中的B细胞经过特别训练，以对抗像SARS-CoV-2这样的病毒。科学家们还发现了T滤泡辅助细胞，它们在生发中心内对B细胞进行信号传递方面起着至关重要的作用。

“这些细胞非常重要，以前获取这些细胞样本一直很有挑战性，”研究合作者和J. Crotty实验室的研究技术员Paul Lopez, Ph.D.评论道。他与Farhoud Faraji, M.D., Ph.D.和UC San Diego的L. Benjamin Hills, M.D., Ph.D.密切合作。

先进的采样方法

许多疾病通过最初感染上呼吸道在体内扎根。此前，从这些细胞中采集样本相当困难，采集到的样本往往损坏得太严重，无法分析。

在这项研究中，研究人员与LJI临床主任Gina Levi, R.N.和LJI的约翰和苏珊·梅杰临床研究中心的临床协调员合作，创建了一种新的拭子方法来获取这些难以接触到的免疫细胞。

Levi的团队每月与参与者见面，使用拭子从他们的鼻腔中获取免疫细胞。为了确保拭子针对正确的组织并有效地采样腺样体，LJI团队与UC San Diego的外科专家Carol H. Yan, MD和Adam S. DeConde, MD合作，利用内窥镜技术记录鼻腔内样本采集位置。

及时性对成功采样至关重要。研究人员发现，通过在同一天内处理样本而不是冷冻细胞，他们能够防止细胞丢失和降解。

“我和我的协调员设法让研究对象在每天下午1点之前进行拭子采样，”Levi说。“我们确保一切为立即处理做好准备，然后Sydney会加班分析样本。”

免疫测量的未来方向

展望未来，LJI的研究人员渴望研究气道中的免疫细胞群体如何响应鼻内疫苗，如通过鼻子施用的FluMist流感疫苗。他们还继续监测一些参与者，以观察他们的有益记忆B细胞和T细胞群体保持稳定的时间。

Lopez建议，拭子技术和分析方法也可能对研究其他免疫系统成分的免疫学家有用，例如与过敏引起的慢性鼻窦炎相关的细胞。

“评估在各种疾病状态下的免疫细胞，并且也许将此信息作为潜在的诊断工具在未来使用，将会非常有趣，”Lopez说。

其他参与“人类上呼吸道免疫记忆多样性”研究的贡献者包括Benjamin Goodwin, Hannah D. Stacey, Henry J. Sutton, Kathryn M. Hastie, Erica Ollmann Saphire, Hyun Jik Kim和Sara Mashoof。

这项研究得到了国家卫生研究院（NIH，T32 AI007036）、NIH过敏和传染病国家研究所（NIAID，AI142742）以及A.P. Giannini基金会奖学金的支持。