Science：细胞死亡激发人免疫系统对病毒发起全面反攻
2012-02-15 MedSci MedSci原创
人IL-33结构图 瑞士日内瓦大学和德国柏林夏里特医科大学研究人员领导的一个科学研究小组完成了一项完全是史无前例的发现表明当遭遇病毒入侵时我们的免疫系统如何被激活而采取行动。探索这种机制在疫苗上的作用可能有望开发出新的阻止和治疗传染性疾病和癌症的方法。2012年2月9日，这一发现在线发表在《科学》期刊上。 杀伤性T细胞也称作细胞毒性T淋巴细胞，在我们的免疫系统中发挥着关键性作用。它们能够特
人IL-33结构图
瑞士日内瓦大学和德国柏林夏里特医科大学研究人员领导的一个科学研究小组完成了一项完全是史无前例的发现表明当遭遇病毒入侵时我们的免疫系统如何被激活而采取行动。探索这种机制在疫苗上的作用可能有望开发出新的阻止和治疗传染性疾病和癌症的方法。2012年2月9日，这一发现在线发表在《科学》期刊上。
杀伤性T细胞也称作细胞毒性T淋巴细胞，在我们的免疫系统中发挥着关键性作用。它们能够特异性地识别和杀死遭病毒或细菌入侵的细胞以及癌细胞。因而细胞毒性T淋巴细胞可能也在未来开发的对抗HIV/AIDS、丙型肝炎病毒和癌症的疫苗中发挥着重要作用。
人们早就知道遭病毒感染后，人体会产生大量T淋巴细胞。但是这种动员是如何产生的？是什么控制它发生的？研究人员认为树突细胞通过它的特异性和特征性的称作病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)的分子基序(molecular motif)识别入侵的病毒而拉响警报。在识别出病原体后，树突细胞然后协调细胞毒性T淋巴细胞采取行动。
然而，另一种基本机制为免疫系统发起的反击提供基础。柏林夏里特医科大学Max Loehning教授和日内瓦大学Daniel Pinschewer教授第一次在这篇《科学》期刊论文中描述了这种机制。当病毒已杀死某些细胞后，该机制就发挥作用：当这些细胞死亡后，它们释放所有种类的分子，其中就包括一些非常独特的专家们称为损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns, DAMPs)的分子，而且在这种微型战场产生的分子碎片当中，DAMPs在提供身体遭受损伤的信号方面起着独特的作用。
研究小组猜测细胞毒性T淋巴细胞发起的攻击强度与一种特殊性的称作白细胞介素33(interleukin 33, IL-33)的DMAP分子强烈相关。IL-33通常是在位于脾脏和淋巴结壁上的细胞中发现的，而脾脏和淋巴结也是体内T淋巴细胞的“家园”。因此，当这些细胞被病毒杀死后，它们释放的IL-33给细胞毒性T淋巴细胞发送信号指示它们发起全面进攻。
研究人员通过利用因为遗传原因免疫系统不能识别IL-33的小鼠开展研究证实了这种机制的存在。如期待中的一样，这些小鼠明显更不能够抵御病毒感染。细胞毒性T淋巴细胞努力发起反击，只是反击力度不足够强。
如果有机体不能识别IL-33,使得它更容易遭受任何类型的感染，那么人们就能够想象IL-33可能能够被用来在接种疫苗期间增加动员的T淋巴细胞数量和杀伤性。
正如Max Loehning和 Daniel Pinschewer解释的那样，在准备反击期间，PAMPs和DAMPs提供的警报似乎是相互补充的：“PAMPs给树突细胞发出警报，接着树突细胞招募T细胞。然而，后者的反应保持相当温和直到距离最近的病毒杀死的细胞释放出DAMP后它们被激活而付诸行动。”
对那些开发对抗传染性疾病和癌症的疫苗的研究人员而言，这些结果代表着一个极其有价值的新领域。(生物谷：towersimper编译)
The Alarmin Interleukin-33 Drives Protective Antiviral CD8+ T Cell Responses
Weldy V. Bonilla, Anja Fröhlich, Karin Senn, Sandra Kallert, Marylise Fernandez, Susan Johnson, Mario Kreutzfeldt, Ahmed N. Hegazy, Christina Schrick, Padraic G. Fallon, Roman Klemenz, Susumu Nakae, Heiko Adler, Doron Merkler, Max Löhning, Daniel D. Pinschewer
Pathogen-associated molecular patterns decisively influence antiviral immune responses, whereas the contribution of endogenous signals of tissue damage, also known as damage-associated molecular patterns or alarmins, remains ill defined. We show that interleukin-33 (IL-33), an alarmin released from necrotic cells, is necessary for potent CD8+ T cell (CTL) responses to replicating, prototypic RNA and DNA viruses in mice. IL-33 signaled through its receptor on activated CTLs, enhanced clonal expansion in a CTL-intrinsic fashion, determined plurifunctional effector cell differentiation, and was necessary for virus control. Moreover, recombinant IL-33 augmented vaccine-induced CTL responses. Radio-resistant cells of the splenic T cell zone produced IL-33, and efficient CTL responses required IL-33 from radio-resistant cells but not from hematopoietic cells. Thus, alarmin release by radio-resistant cells orchestrates protective antiviral CTL responses.
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