Исследование раскрывает скрытое разнообразие клеток врожденного иммунитета

Результаты нового исследования, проведенного учеными из Медицинской школы Гейзеля в Дартмуте и опубликованные в журнале Природная иммунологияобнаружили ключевые функциональные различия в макрофагах — типе лейкоцитов, который играет ключевую роль во врожденной (общей) иммунной системе организма в качестве защитника первой линии от патогенов.

Известно, что макрофаги, обнаруженные во всех тканях, выполняют такие функции, как окружение и переваривание микроорганизмов, очистка от мусора и мертвых клеток, а также стимуляция действия других иммунных и неиммунных клеток, в том числе тех, которые участвуют в адаптивном (специализированном) иммунитете. До недавнего времени считалось, что тканерезидентные макрофаги в значительной степени гомогенны, то есть очень похожи по своему составу и функциям.

«Существуют две основные причины, по которым уровень разнообразия типов макрофагов недооценивается», — объясняет Клаудия Якубзик, доктор философии, доцент кафедры микробиологии и иммунологии в Гейзеле, которая была старшим автором исследования. «Во-первых, некоторые популяции макрофагов представляют собой очень чувствительные типы клеток, которые умирают при извлечении. Благодаря последовательной практике и углублению понимания их нюансов мы разработали методы их поддержания в исследовательских целях».

«Во-вторых, развитие новых технологий в нашей области, таких как секвенирование отдельных клеток и пространственная транскриптомика, позволяет нам увидеть истинное разнообразие макрофагов», — говорит она.

Работая в сотрудничестве с Фредом Коллингом, доктором философии, директором Отделения геномики одиночных клеток Дартмутского центра количественной биологии, команда идентифицировала как у мышей, так и у людей десять различных субпопуляций интерстициальных макрофагов (ИМ), которые ранее считались быть относительно однородной популяцией. Эти интерстициальные макрофаги экспрессируют различные профили хемокинов (хемоаттрактантных цитокинов) наряду с другими функциональными генами, что подчеркивает их гетерогенность.

Синь Ли, аспирант лаборатории Якубзика и первый автор исследования, заявляет: «Наши результаты показывают, что каждая из этих подгрупп ответственна за рекрутирование различных иммунных клеток посредством экспрессии их хемокинов в местную среду для борьбы с конкретной инфекцией, воспалением. или болезнь, которая может возникнуть в этих условиях».

Чтобы доказать свою гипотезу, исследовательская группа создала модель на мышах, которая позволила им выборочно истощать подмножества ИМ, участвующие в рекрутировании иммунных клеток, которые реагируют на аллергические заболевания дыхательных путей, вызывая воспаление в легких.

«Следовательно, иммунные клетки, которые обычно реагировали бы, не доходили до места, и возникновение аллергического заболевания было значительно уменьшено, что подтвердило то, что мы предложили», — говорит Ли.

Забегая вперед, Якубзик и Ли полагают, что следующим важным шагом в их исследовании станет изучение роли резидентных ИМ в контексте рака.

«Оказывается, макрофаги, которые мы изучаем, как известно, играют важную роль в формировании третичных лимфоидных структур — локализованных центров специализированных иммунных клеток, которые оказывают противоопухолевое действие и, возможно, улучшают прогноз и результаты лечения рака», — говорит Якубзик. . «Дальнейшее исследование этого процесса даст нам лучшее понимание роли, которую ИМ играют в иммунитете к раку».