东方时讯网肠道细胞向免疫系统发送秘密信息，拉霍亚免疫学研究所(LJI)研究人员的一项研究现已成功了解它们在说什么。该研究揭示了肠道内壁上皮细胞如何通过表达一种名为HVEM的蛋白质与常驻巡逻T细胞进行交流，这种蛋白质促使T细胞存活更长时间并移动更多以阻止潜在的感染。
LJI教授兼CSOMitchellKronenberg博士表示：“这项研究展示了肠道中的屏障细胞、组织的结构元素和常驻免疫细胞如何进行通信以提供宿主防御。”展望未来，Kronenberg及其同事有兴趣研究HVEM在维持肠道微生物健康群体中的作用。Kronenberg说，有迹象表明，即使在没有致病菌的情况下，HVEM的缺乏也会影响肠道微生物组的组成。
Kronenberg是该团队在《科学免疫学》上发表的研究的资深作者，该研究的标题是“上皮HVEM维持上皮内T细胞存活并有助于宿主保护”。
作者解释说，肠上皮内淋巴细胞(IEL)是体内最大的淋巴细胞群之一。“它们存在于肠上皮内的基底膜上方，并且通过主动巡逻基底膜并迁移到横向细胞间隙，与肠上皮细胞(IEC)广泛相互作用。”IEL被认为在维持肠道屏障完整性、伤口修复和防御病原体方面发挥着至关重要的作用。IEL包括先天淋巴细胞(ILC)“……但主要是T淋巴细胞，称为上皮内T细胞(IET)，”作者继续说道。“IET是位于基底膜上方的迁移细胞，它们在基底膜上广泛巡逻。”
人们可能会想象牢房如何像夜总会外繁忙的队列一样排队。上皮细胞紧紧地挤在一起，而T细胞保安则在生产线周围巡逻，巡逻是否有麻烦的迹象。“这些T细胞在上皮细胞周围移动，就像它们真正在巡逻一样，”Kronenberg说。
然而，作者指出，虽然IET与IEC保持密切联系，但“在稳态或感染后，肠上皮细胞和基底膜如何影响IET的存活和功能尚不清楚。”是什么让这些T细胞留在上皮细胞中发挥作用?“我们对T细胞进入肠道的原因有了一些了解，但我们需要了解是什么让它们留在那里，”Kronenberg说。事实上，许多免疫细胞长期驻留在特定组织中。通过了解将T细胞保留在某些组织中的信号，Kronenberg希望能够阐明炎症性肠病(即肠道中聚集了太多炎症性T细胞)等疾病。
通过他们的新研究，研究人员发现肠道中的重要信号是通过基底膜(上皮下方的一层薄薄的蛋白质)发送的。在夜总会场景的类比中，地下室膜就是每个人站立的人行道。实验表明，上皮细胞通过其表面的HVEM蛋白接收信号，刺激基底膜蛋白的合成。研究结果表明，如果没有HVEM，上皮细胞就无法完成其工作，因为它们产生的胶原蛋白和维持健康基底膜所需的其他结构成分较少。
结果表明，T细胞通过其表面表达的粘附分子(称为整合素)来检测基底膜。T细胞整合素与基底膜蛋白的相互作用促进了使T细胞在上皮细胞中生存和巡逻的信息。就好像上皮细胞在人行道上写下了信息：“呆在这里”、“在这里巡逻”、“做好你的工作”。研究小组进一步解释说：“稳定状态下与上皮HVEM的配体结合刺激了细胞外膜蛋白的合成，其中一个关键蛋白是IV型胶原蛋白。IV型胶原蛋白通过与IET表达的ß1整合素结合来影响细胞存活。”但如果没有足够的基底膜，T细胞就无法生存或巡逻。
研究人员利用小鼠模型表明，选择性去除肠道上皮细胞中的HVEM表达会对肠道健康造成重大打击。如果没有HVEM，巡逻的T细胞也无法生存，它们的移动量也不会那么多，并且在避免感染方面的效果也较差。当遇到引起胃肠炎的侵入性沙门氏菌菌株时，T细胞无法阻止感染占领肠道并扩散到肝脏和脾脏。
“活体显微镜显示，在没有上皮HVEM的情况下，IET的巡逻运动会减少，”这位科学家写道。“由于数量和运动减少，可能会导致缺乏上皮HVEM、HVEM配体或ß1整合素的小鼠对肠沙门氏菌的保护性反应降低……”
结果表明，来自上皮细胞的HVEM为T细胞保护肠道奠定了基础——这正是它们在上皮细胞中存活的原因——通过基底膜与T细胞间接通讯。研究小组进一步指出：“在这里，我们发现小肠(SI)上皮细胞表达的HVEM参与天然IET的稳态、稳定状态下IET的巡逻功能以及对病原菌的反应。”“因此，数据揭示了影响基底膜(组织的结构元素)的上皮反应如何整合以调节稳定状态和感染后肠道中的组织驻留T细胞。”
这些实验由研究第一作者、LJI讲师Goo-YoungSeo博士和前LJI教授、现东京庆应义塾大学的DaisukeTakahashi博士牵头。该团队与LJI教授HildeCheroutre博士的实验室、LJI显微镜核心、LJI流式细胞术核心密切合作，并采用活体成像RNA测序技术来研究HVEM在肠道中的作用。