Nature：揭示免疫细胞之外的抗病毒免疫反应！

2020年7月2日讯 /生物谷BIOON /——在《自然》杂志的一篇论文中，CeMM的研究人员报告了结构细胞的表观遗传和转录调控。他们发现免疫基因广泛活跃，这表明结构细胞深度参与了人体对病原体的反应。此外，这项研究还揭示了一种表观遗传潜力，它可以预先编程结构细胞，使其参与到对抗病原体的免疫反应中。这些发现突出了免疫系统中一个未被重视的部分，并为研究和未来的治疗开辟了一个令人兴奋的领域。
免疫系统保护我们的身体免受病毒、细菌和其他病原体的持续攻击。这种保护大部分是由造血免疫细胞提供的，这些细胞来自骨髓，专门对抗病原体。它们包括清除病原体的巨噬细胞；T细胞杀死感染的病毒产生细胞；B细胞产生中和病原体的抗体。然而，免疫功能并不局限于这些"专家"，还有更多类型的细胞能够感知自己何时受到感染，并参与对抗病原体的免疫反应。
图片来源：Thomas Krausgruber  CeMM
结构细胞是人体的基本组成部分，在塑造组织和器官的结构方面起着重要的作用。最值得注意的是，上皮细胞构成皮肤表面，同时也将组织和器官彼此分离；内皮细胞覆盖在所有血管的内部；成纤维细胞提供结缔组织，使组织和器官保持形状。尽管结构细胞在自身免疫性疾病(如类风湿关节炎和炎症性肠病)和癌症中发挥着公认的作用，但它们通常被认为是简单而无趣的机体组成部分。在他们的新研究中，Christoph Bock实验室的Thomas Krausgruber， Nikolaus Fortelny和他们的同事们通过对体内结构细胞的表观遗传和转录调控进行系统的、全基因组的分析，集中阐明了结构细胞在免疫调节中的作用。
为此，CeMM的研究人员利用高通量测序技术(RNA-seq， ATAC-seq， ChIPmentation)对健康小鼠12个器官的三种结构细胞(上皮细胞，内皮细胞，成纤维细胞)进行测序，建立了结构细胞免疫基因活性的全面目录。这个数据集揭示了结构细胞中广泛表达的免疫基因，以及高度细胞类型特异性和器官特异性的基因调控模式。生物信息学分析检测了控制结构细胞和造血免疫细胞之间复杂相互作用网络的基因，揭示了结构细胞参与对病原体反应的潜在机制。
有趣的是，许多免疫基因显示了通常与高基因表达相关的表观遗传特征，而从健康小鼠获得的结构细胞中观察到的表达低于基于其表观遗传特征的预期表达水平。因此，CeMM的研究人员假设，这些基因在表观遗传学上被预先编程，当需要它们的活性时(例如对病原体的反应)，它们就会快速上调。为了验证这一假设，他们与CeMM的Andreas Bergthaler实验室合作，利用他们在病毒免疫学和感染生物学方面的专业知识进行研究。
当老鼠被一种能引发广泛免疫反应的病毒(LCMV)感染时，许多表观遗传上准备被激活的基因变得上调，并促成了结构细胞对病毒感染反应的转录变化。这些结果表明，结构细胞实现了一种"表观遗传潜力"，预先编程使其参与快速免疫反应。作为另一项验证，研究人员通过向小鼠体内注射细胞因子触发了人工免疫反应，他们确实发现许多相同的基因被上调。
这项新的研究揭示了结构细胞中免疫基因调控的惊人复杂性。这些结果表明，结构细胞不仅是机体的基本组成部分，而且在机体抵御病原体方面起着广泛的作用。此外，所提供的数据为理解"结构性免疫"对免疫系统可能意味着什么迈出了重要的第一步，它可能有助于开发针对涉及免疫系统的许多疾病的创新疗法。（生物谷Bioon.com）
参考资料：
An antiviral response beyond immune cells
Krausgruber， T.， Fortelny， N.， Fife-Gernedl， V. et al. Structural cells are key regulators of organ-specific immune responses. Nature (2020). https：//doi.org/10.1038/s41586-020-2424-4
Smart structures： Structural cells of the body control immune function（润宝医疗网）