揭示免疫細胞之外的抗病毒免疫反應

在《自然》雜志的一篇論文中，CeMM的研究人員報告了結構細胞的表觀遺傳和轉錄調控。他們發現免疫基因廣泛活躍，這表明結構細胞深度參與了人體對病原體的反應。此外，這項研究還揭示了一種表觀遺傳潛力，它可以預先編程結構細胞，使其參與到對抗病原體的免疫反應中。這些發現突出了免疫系統中一個未被重視的部分，并為研究和未來的治療開辟了一個令人興奮的領域。

免疫系統保護我們的身體免受病毒、細菌和其他病原體的持續攻擊。這種保護大部分是由造血免疫細胞提供的，這些細胞來自骨髓，專門對抗病原體。它們包括清除病原體的巨噬細胞；T細胞殺死感染的病毒產生細胞；B細胞產生中和病原體的抗體。然而，免疫功能并不局限于這些"專家"，還有更多類型的細胞能夠感知自己何時受到感染，并參與對抗病原體的免疫反應。

結構細胞是人體的基本組成部分，在塑造組織和器官的結構方面起著重要的作用。最值得注意的是，上皮細胞構成皮膚表面，同時也將組織和器官彼此分離；內皮細胞覆蓋在所有血管的內部；成纖維細胞提供結締組織，使組織和器官保持形狀。盡管結構細胞在自身免疫性疾病(如類風濕關節炎和炎癥性腸病)和癌癥中發揮著公認的作用，但它們通常被認為是簡單而無趣的機體組成部分。在他們的新研究中，Christoph Bock實驗室的Thomas Krausgruber， Nikolaus Fortelny和他們的同事們通過對體內結構細胞的表觀遺傳和轉錄調控進行系統的、全基因組的分析，集中闡明了結構細胞在免疫調節中的作用。

為此，CeMM的研究人員利用高通量測序技術(RNA-seq， ATAC-seq， ChIPmentation)對健康小鼠12個器官的三種結構細胞(上皮細胞，內皮細胞，成纖維細胞)進行測序，建立了結構細胞免疫基因活性的全面目錄。這個數據集揭示了結構細胞中廣泛表達的免疫基因，以及高度細胞類型特異性和器官特異性的基因調控模式。生物信息學分析檢測了控制結構細胞和造血免疫細胞之間復雜相互作用網絡的基因，揭示了結構細胞參與對病原體反應的潛在機制。

有趣的是，許多免疫基因顯示了通常與高基因表達相關的表觀遺傳特征，而從健康小鼠獲得的結構細胞中觀察到的表達低于基于其表觀遺傳特征的預期表達水平。因此，CeMM的研究人員假設，這些基因在表觀遺傳學上被預先編程，當需要它們的活性時(例如對病原體的反應)，它們就會快速上調。為了驗證這一假設，他們與CeMM的Andreas Bergthaler實驗室合作，利用他們在病毒免疫學和感染生物學方面的專業知識進行研究。

當老鼠被一種能引發廣泛免疫反應的病毒(LCMV)感染時，許多表觀遺傳上準備被激活的基因變得上調，并促成了結構細胞對病毒感染反應的轉錄變化。這些結果表明，結構細胞實現了一種"表觀遺傳潛力"，預先編程使其參與快速免疫反應。作為另一項驗證，研究人員通過向小鼠體內注射細胞因子觸發了人工免疫反應，他們確實發現許多相同的基因被上調。

這項新的研究揭示了結構細胞中免疫基因調控的驚人復雜性。這些結果表明，結構細胞不僅是機體的基本組成部分，而且在機體抵御病原體方面起著廣泛的作用。此外，所提供的數據為理解"結構性免疫"對免疫系統可能意味著什么邁出了重要的**步，它可能有助于開發針對涉及免疫系統的許多疾病的創新療法。