科學家發現可以通過“訓練”免疫細胞抵抗艾滋病

免疫常常讓人想起適應性免疫反應,即抗體和T細胞在感染或接種疫苗后學會對抗特定的病原體。但是免疫系統也有一種先天免疫反應,它使用一系列“技術”提供一個快速的、非特化的反應對抗病原體或支持適應性免疫反應。

然而,在過去幾年里,科學家發現,先天免疫應答的某些部分在某些情況下,也可以通過訓練從而應對傳染性病原體,如艾滋病病毒(HIV)。近日,美國麻省理工學院和哈佛大學拉貢研究所的于旭(音譯)和同事在《臨床研究雜志》發表的一項研究表明,“精英控制者”(小部分人的免疫系統可以在不使用藥物的情況下控制艾滋病病毒)的髓系樹突狀細胞,顯示出訓練有素的先天免疫細胞的特征。髓樣樹突狀細胞是先天免疫反應的一部分。

“利用RNA測序技術,我們能夠識別一種名為MIR4435-2HG的長非編碼RNA,它在‘精英控制者’的髓系樹突狀細胞中處于較高水平,這種細胞增強了免疫和代謝狀態。”于旭說,“我們的研究表明,MIR4435-2HG可能是這種增強狀態的一個重要驅動因素,表明一種經過訓練的反應。”

髓系樹突狀細胞的主要工作是支持T細胞,而T細胞是控制HIV感染能力的關鍵。于旭解釋說,由于發現MIR4435-2HG只在“精英控制者”的細胞中處于較高水平,它可能是對HIV感染習得免疫反應的一部分。髓系樹突狀細胞中MIR4435-2HG含量增加時,一種名為RPTOR的蛋白質含量也更高,這種蛋白質驅動新陳代謝。這種代謝增加可能使髓系樹突狀細胞更好地支持控制HIV感染的T細胞。

“我們使用了一種叫做CUT&RUN的新型測序技術來研究這些細胞的DNA。”論文第一作者、博士后研究員Ciputra Hartana說,“它允許我們研究表觀遺傳修飾,如MIR4435-2HG,這是一種分子,與DNA結合,改變DNA被細胞機制讀取的方式。”

研究小組發現,MIR4435-2HG可能通過附著在RPTOR基因附近的DNA上起作用。然后,結合的MIR4435-2HG會“鼓勵”細胞使用RPTOR基因中的指令,制造更多的RPTOR蛋白。研究人員表示,這種類型的表觀遺傳修飾是一種針對HIV感染的訓練反應,它將使髓系樹突狀細胞保持在一種增加的代謝狀態,從而為T細胞對抗病毒提供長期支持。

“髓系樹突狀細胞是非常罕見的免疫細胞,只占人類血液中細胞的0.1%~0.3%。”于旭說,“我們很幸運,也很感激支持我們研究的血液捐贈者。這些捐贈是這一發現的關鍵。”

專家指出,準確理解“精英控制者”的免疫系統如何控制HIV是艾滋病治療研究的關鍵部分。如果科學家能夠了解“精英控制者”是如何抑制這種致命病毒的,他們可能開發出治療方法,使其他HIV感染者能夠復制同樣的免疫反應,從而不必每日服用藥物控制病毒,實現所謂的功能性治愈。

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