來自約翰霍普金斯大學(xué)和Kennedy Krieger研究所的研究人員報(bào)告稱，他們證實(shí)當(dāng)與支持它們的生物“支架”配對(duì)使用時(shí)，一些一直與過敏癥有關(guān)聯(lián)的免疫系統(tǒng)細(xì)胞也可以引導(dǎo)小鼠肌肉創(chuàng)傷愈合。

這一發(fā)表在4月15日《科學(xué)》（Science）雜志上的研究成果，進(jìn)一步證明了免疫系統(tǒng)不僅在對(duì)抗感染性疾病和其他疾病中起重要作用，對(duì)于推動(dòng)損傷后的愈合也至關(guān)重要。它們還表明，如果設(shè)計(jì)與免疫細(xì)胞“搭檔”，所謂的生物材料支架可以更有效地促進(jìn)愈合。

約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院眼科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)教授Jennifer Elisseeff博士說：“在以往的研究中，我們看到了對(duì)移植到不同的組織或環(huán)境中的同一生物材料產(chǎn)生的不同免疫系統(tǒng)反應(yīng)，這讓我們對(duì)生物材料激發(fā)免疫系統(tǒng)來促進(jìn)再生的機(jī)制產(chǎn)生了興趣。盡管我們?nèi)杂泻芏嗟牡胤叫枰私猓@項(xiàng)研究向著設(shè)計(jì)出一些材料來引起一種有益的免疫反應(yīng)邁出了一步。”

Elisseeff研究小組設(shè)計(jì)出了一些由膠原等材料構(gòu)成的生物可降解支架，通過為機(jī)體自身的干細(xì)胞提供一個(gè)錨定位點(diǎn)，讓它們發(fā)揮作用，這些支架已在促進(jìn)受損組織愈合方面顯示出前景。Elisseeff說，然而在過去的幾年里，其他一些研究小組已發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)表明，這樣的支架還能夠激發(fā)免疫細(xì)胞的治療活性。

為了更多地了解參與反應(yīng)的免疫細(xì)胞，隨后研究生Kaitlyn Sadtler博士與Elisseeff實(shí)驗(yàn)室的其他研究人員以及一些癌癥免疫學(xué)專家一起展開了合作。他們采用手術(shù)切除了小鼠的部分大腿肌肉，植入已知在動(dòng)物體內(nèi)會(huì)促進(jìn)愈合的一些支架，一周后，相比沒有支架的損傷處，植入支架的損傷部位具有更多的白血細(xì)胞，其中許多的細(xì)胞正在大量生成一種化學(xué)信號(hào)：白介素-4（IL-4）, IL-4通常是由所謂的2型輔助T細(xì)胞所產(chǎn)生。

為了了解這些細(xì)胞的作用，研究小組對(duì)缺乏T細(xì)胞的轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行了同樣的操作，發(fā)現(xiàn)和正常小鼠一樣，這些小鼠的創(chuàng)傷部位沒有提高白介素的生成及增強(qiáng)愈合。進(jìn)一步的調(diào)查結(jié)果揭示，2型輔助T細(xì)胞的作用之一是激活和訓(xùn)練損傷部位其他類型的免疫細(xì)胞——巨噬細(xì)胞。“T細(xì)胞告訴巨噬細(xì)胞如何行動(dòng)，使得它們成為促再生巨噬細(xì)胞，”Sadtler說。

以往的一些研究表明巨噬細(xì)胞具有幾個(gè)關(guān)鍵的治療作用：清除死細(xì)胞或受損細(xì)胞及其他碎片，招募及支持再生組織的成體干細(xì)胞，導(dǎo)致構(gòu)建新的血管為這一區(qū)域的新組織提供燃料。但在支架中2型輔助T細(xì)胞發(fā)揮的這一關(guān)鍵作用卻令人感到驚訝，Elisseeff說：這些細(xì)胞可幫助抵御蛔蟲，但在已開發(fā)的世界中，它們通常與觸發(fā)“壞”的免疫反應(yīng)，例如過敏有關(guān)。“看到這一信號(hào)通路產(chǎn)生了一些有用的東西真有趣。”

Elisseeff指出，對(duì)于免疫細(xì)胞如何響應(yīng)可用作為支架的各種類型生物材料，還有許多地方需要了解——這是她的研究小組將繼續(xù)調(diào)查的一個(gè)領(lǐng)域。

約翰霍普金斯大學(xué)Kimmel癌癥中心腫瘤學(xué)教授、Bloomberg~Kimmel癌癥免疫治療研究所主任Drew Pardoll博士說：“這項(xiàng)研究第一次證實(shí)了T細(xì)胞在介導(dǎo)組織再生過程中起重要作用。我預(yù)測它將被視為一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，將再生免疫學(xué)從一個(gè)概念轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)認(rèn)真研究的領(lǐng)域。它為開發(fā)全新的策略來顯著推動(dòng)組織再生打開了大門。”

在脊椎動(dòng)物中，激活先天免疫是對(duì)損傷的早期應(yīng)答，這一過程很可能與再生程序有關(guān)。然而，此前人們還不清楚先天免疫對(duì)再生程序的調(diào)控機(jī)制。加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家們揭示了肌肉修復(fù)與先天免疫之間的聯(lián)系。他們?cè)谛∈笾邪l(fā)現(xiàn)，肌肉修復(fù)需要免疫細(xì)胞與一類祖細(xì)胞共同作用，文章發(fā)表在2013年的Cell雜志上。

蠑螈具有再生完整肢體的驚人能力，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蠑螈的免疫系統(tǒng)是其再生能力的關(guān)鍵，免疫信號(hào)能夠增強(qiáng)蠑螈脊髓、腦組織甚至部分心臟的再生能力。文章于2013年5月發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上。

根據(jù)圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院在小鼠中開展的一項(xiàng)研究表明，心臟擁有自己的免疫細(xì)胞庫，能夠在損傷后幫助心臟愈合。當(dāng)心臟受傷時(shí)的大多數(shù)時(shí)候，這些有益的免疫細(xì)胞被來自骨髓的免疫細(xì)胞所取代，它們聚集于心臟并引發(fā)炎癥，這會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步損傷。在這兩種情況下，這些免疫細(xì)胞，不論它們居住在心臟還是從骨髓而來，都被稱為巨噬細(xì)胞。雖然它們共有一個(gè)名字，但是它們起源于哪里，似乎決定了它們對(duì)受損心臟是有益還是有害。這一研究結(jié)果發(fā)表在2014年11月的PNAS雜志上。