研究人員發(fā)現(xiàn)，免疫細(xì)胞在指導(dǎo)人體肺組織發(fā)育過(guò)程中起著積極而密切的作用，徹底改變了我們對(duì)早期肺發(fā)育和免疫細(xì)胞在免疫系統(tǒng)外的作用的理解。
這項(xiàng)研究為理解和治療呼吸系統(tǒng)疾病，如慢性阻塞性肺疾病(COPD)提供了新的見(jiàn)解。呼吸系統(tǒng)疾病幾乎占全世界五歲以下兒童死亡總數(shù)的20% 。
這項(xiàng)工作揭示了免疫系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)之間令人驚訝的協(xié)調(diào)，其發(fā)展比以前認(rèn)為的要早得多。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了關(guān)于免疫細(xì)胞在全身其他發(fā)育器官中的潛在作用的問(wèn)題。
來(lái)自倫敦大學(xué)學(xué)院威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)的研究人員和他們?cè)贓MBL歐洲生物信息學(xué)研究所的合作者使用先進(jìn)的單細(xì)胞技術(shù)繪制了早期人類(lèi)肺部免疫細(xì)胞隨時(shí)間的發(fā)展圖。
這項(xiàng)研究首次創(chuàng)建了發(fā)育中的肺的免疫細(xì)胞圖譜。它是國(guó)際人類(lèi)細(xì)胞圖譜計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃正在繪制人體每一種細(xì)胞類(lèi)型，以改變我們對(duì)健康、感染和疾病的理解。
12月15日發(fā)表在《科學(xué)免疫學(xué)》雜志上的這一發(fā)現(xiàn)將有助于闡明兒童肺部疾病背后的機(jī)制。
免疫細(xì)胞構(gòu)成氣道和成熟肺的很大一部分，它們具有關(guān)鍵的氣體交換和屏障功能，為呼吸道感染提供保護(hù)。然而，與結(jié)構(gòu)細(xì)胞或襯里細(xì)胞類(lèi)型相比，免疫細(xì)胞在發(fā)育器官中的作用仍未得到探索。最近的發(fā)現(xiàn)證實(shí)，早在發(fā)育5周后，人體肺部就存在免疫細(xì)胞。
為了探索免疫系統(tǒng)是否會(huì)影響肺部的生長(zhǎng)，研究小組研究了發(fā)育5至22周的早期人類(lèi)肺部的免疫細(xì)胞。他們使用了各種技術(shù)，包括單細(xì)胞測(cè)序和肺細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，以觀察免疫細(xì)胞是否會(huì)影響肺細(xì)胞的發(fā)育。
他們確定了肺發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，包括促進(jìn)肺干細(xì)胞分化為專(zhuān)門(mén)的成熟細(xì)胞類(lèi)型的信號(hào)分子IL-1β和IL-13。
研究人員發(fā)現(xiàn)了先天免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)，其次是適應(yīng)性免疫細(xì)胞。先天細(xì)胞包括先天淋巴樣細(xì)胞(ILCs)、自然殺傷細(xì)胞(NK)、骨髓細(xì)胞和祖細(xì)胞。對(duì)于適應(yīng)性免疫細(xì)胞和T細(xì)胞，檢測(cè)到發(fā)育和成熟的B系細(xì)胞，表明肺環(huán)境支持B細(xì)胞的發(fā)育。
這些發(fā)現(xiàn)從根本上改變了對(duì)胎兒肺成熟至關(guān)重要的免疫和上皮相互作用的理解。他們還認(rèn)為，早期免疫紊亂可能表現(xiàn)為兒科肺病。
這些關(guān)于早期肺形成機(jī)制的新見(jiàn)解也將有助于開(kāi)發(fā)新的治療方法來(lái)再生受損肺組織和恢復(fù)肺功能。
賀鵬博士和喬·巴恩斯博士是這項(xiàng)研究的共同第一作者，他們分別來(lái)自Wellcome Sanger研究所、EMBL的歐洲生物信息學(xué)研究所和倫敦大學(xué)學(xué)院醫(yī)? | 
