Science新研究颠覆认知，有望一举解决困扰器官移植60余年问题，网友：生物课本得改了

鱼羊 金磊 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

看来这一次，免疫学教科书得改版了。

事情是这样的。

顶级期刊 Science 发表了一篇关于免疫学方面的重磅文章（共同一作还是一位华人学者），核心要点是：

巨噬细胞和单核细胞等先天性髓样免疫细胞，也可以产生抗原特异性的免疫记忆。

这一发现究竟有多厉害？

• 刷新目前对先天免疫反应的认知，也就是说，和免疫相关的问题，可能都要“重新来过”。

• 有望一举解决困扰器官移植60多年的免疫排斥问题。

• 在癌症和自身免疫疾病问题上，可能会产生新的见解。
  

网友也对此附议，还表示这项研究会改变教科书。

不一样的免疫系统

我们都知道免疫系统分为2个部分：

• 一个是先天性免疫 ，包括巨噬细胞和单核细胞等髓样细胞，以及NK细胞等先天性淋巴细胞；

• 另一个是适应性免疫，例如我们熟知的T细胞和B细胞等。
  

当面对外来“入侵者”时，这两个小家伙各司其职。

先天性免疫细胞像个哨兵，是第一波检测体内外来生物的细胞，若是它们发现了异常，就会回头跟适应性免疫细胞说：“兄弟，该你上了。”

△工作细胞：巨噬细胞vs金黄色葡萄球菌 

适应性免疫细胞被激活后，就会激发强烈的免疫反应。

而适应性免疫细胞有用一个独门绝技——免疫记忆，见过一次入侵者，就会记住它的样子。

若下次还敢入侵，适应性免疫细胞就会快速识别出来，并发动更加猛烈的攻击。

这就是我们以往对免疫系统的认知。

那么，免疫记忆，这个绝招真的只有适应性免疫细胞才会吗？

这就是，此次美国匹兹堡大学和康奈尔大学研究人员所要解决的问题，他们发现：

巨噬细胞和单核细胞，这两个先天性免疫细胞，也具有同样的功能。

也就是说，以往我们认为它们只是“哨兵”，万万没想到，它们也会“免疫记忆”这项绝技。

更意想不到的是，战斗力简直爆表，在“宿主防御”任务中，也起到了非常关键的作用。

简直颠覆认知！

而目前在器官移植问题上，失败的主要原因就是免疫记忆，所以这一发现，从根本上为解决器官移植问题的思路提供了新的见解。

也正如论文一作之一的Martin H. Oberbarnscheidt博士所说：

有望一举解决困扰器官移植60余年的免疫排斥问题。

那么，如此突破性的实验是如何做到的呢？

实验结果刷新认知

首先，研究人员安排了缺少B细胞、T细胞、NK细胞和其他先天淋巴细胞的小鼠，并给它们移植了经过射线照射处理的同种异体脾细胞。

然后，在7天、28天、49天之后，用与上述免疫脾细胞同源、或第三方同种异体脾细胞进行再移植。

结果显示，在7天或28天的时候，与未免疫小鼠和移植了第三方脾细胞的小鼠相比，移植了同源脾细胞的小鼠体内，表现出了更加明显、强烈的免疫反应。

主导这种免疫反应的，是单核细胞衍生的树突状细胞（Mo-DCs）和巨噬细胞。

这种增强反应在49天后消失。

之后，研究人员又在另一种免疫缺陷模式的小鼠身上进行了同样的实验（上图B），结果同样如此。

并且，研究人员也排除了这样一种可能性：增强反应源自抗原的持久性。

因为在宿主的循环系统或脾脏中均未检测到供体脾细胞，或完整的供体MHCI分子。

这也就表明，小鼠的巨噬细胞和单核细胞很可能获得了对抗原的特异性记忆。

另外，小鼠和人的免疫细胞对抗原的特异性识别依赖于MHC（主要组织相容性复合体）。为了进一步探明真相，研究人员在17个小鼠基因组数据库中搜索，测试单核细胞/巨噬细胞的记忆是否依赖于对非自身MHC分子的检测。

于是，他们发现多个能在髓样细胞表面表达，且能与MHC-I结合的蛋白分子。

其中，配对免疫球蛋白样受体-A（PIR-A）被证实，正是巨噬细胞和单核细胞记忆反应所需的MHC-I受体。与之相对应的人体受体是LILRs。

在进一步的实验中，研究人员分别尝试用抗体阻断PIR-A 、敲除PIR-A点位基因，发现没有了PIR-1，小鼠的单核细胞和巨噬细胞就不对抗原产生特异性免疫记忆了。

也就是说，单核细胞和巨噬细胞的免疫记忆是由PIR-A介导的。

于是，研究人员同样通过实验证明：在肾脏和心脏异体移植中，敲除受体编码PIR-A的基因，或者阻断PIR-A与供体MHC-I分子的结合，可以阻断免疫记忆，减弱异体移植排斥。

这也就意味着，这项新研究成果将经典免疫记忆研究领域扩展到先天性骨髓细胞，并可能提高异体器官移植的存活率。

研究团队介绍

本文通讯作者为Fadi G. Lakkis，匹兹堡大学移植生物学讲座教授，外科、免疫学、医学特聘教授。

研究主攻实体器官移植中急性和慢性排斥反应的基本机制，研究领域包括启动和维持同种免疫反应的先天机制，以及记忆T细胞在同种异体移植排斥反应中的作用。

论文共同一作为华人学者，Dai Hehua，匹兹堡大学、南昌大学江西医学院博士，江西医学院第二附属医院外科医生。

研究重点是提高移植器官长期存活的有效措施，包括操纵免疫抑制调节T细胞群，提高宿主对移植器官的耐受性，并通过改变免疫系统中重要的细胞因子、趋化因子、共刺激和酶来抑制记忆T细胞介导的移植排斥反应。

他们这项新研究的出炉，也让不少网友觉得：不好好跟进新研究，以后初高中生物题都不会做了。

论文地址：
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/06/science.aax4040?rss=1

作者系网易新闻·网易号“各有态度”签约作者

— 完 —

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