通過(guò)采用強(qiáng)大的基因組技術(shù)，美國(guó)國(guó)家關(guān)節(jié)炎、肌肉骨骼和皮膚疾病研究所(NIAMS)的研究人員發(fā)現(xiàn)，先天淋巴細(xì)胞(Innate lymphoid cells; ILCs)的發(fā)育逐漸讓這些細(xì)胞做好了快速響應(yīng)感染的準(zhǔn)備。這項(xiàng)發(fā)表在5月5日《細(xì)胞》（Cell）雜志上的研究工作，闡明了一種人們?nèi)找嬲J(rèn)識(shí)到在機(jī)體免疫防御中起重要作用的細(xì)胞類型的發(fā)育和功能。

論文的資深作者、NIAMS科學(xué)主任John J. OShea博士說(shuō)：“直到現(xiàn)在，研究人員都一直將焦點(diǎn)放在另一類免疫細(xì)胞——T細(xì)胞上。由于它們似乎在防護(hù)機(jī)體屏障區(qū)域，如皮膚、肺和腸中起至關(guān)重要的作用，ILCs正在進(jìn)入到聚光燈下。”

我們的免疫系統(tǒng)有兩種武器——先天免疫和適應(yīng)性免疫。ILCs是一些先天免疫細(xì)胞，能夠在病原體入侵的第一位點(diǎn)快速響應(yīng)對(duì)抗它們。ILCs釋放出一些稱作為細(xì)胞因子的小分子來(lái)傳遞信號(hào)對(duì)抗感染。

適應(yīng)性免疫反應(yīng)以較慢的速度開(kāi)始起效，建造了可以靶向特定入侵病原體的細(xì)胞軍隊(duì)。T細(xì)胞，尤其是輔助性T細(xì)胞，是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。它們根據(jù)試圖對(duì)抗的病原體類型來(lái)生成不同的細(xì)胞因子。

上世紀(jì)80年代隨著HIV和艾滋病的出現(xiàn)T細(xì)胞的重要性變得明顯。HIV攻擊某一類型的T細(xì)胞，破壞個(gè)體的免疫防御，使得他或她容易遭受感染和罹患癌癥。自那時(shí)起，世界各地的研究人員一直在鑒別一些T細(xì)胞亞類的不同功能，提供了它們?cè)谒拗鞣烙鹱饔玫囊恍┬乱?jiàn)解及開(kāi)發(fā)新治療策略的機(jī)會(huì)。

盡管在啟動(dòng)先天免疫反應(yīng)中起至關(guān)重要的作用，ILCs較少受到關(guān)注。近期的研究工作揭示，在由它們所生成的細(xì)胞因子種類定義的一些亞類中，ILCs和T細(xì)胞互為鏡像。然而，一直以來(lái)都不清楚這兩類細(xì)胞之間的關(guān)系。

為了確定是什么將ILCs與T細(xì)胞區(qū)分開(kāi)來(lái)，OShea博士研究小組查看了細(xì)胞身份的基礎(chǔ)——它的遺傳信息。部分使得每種細(xì)胞類型獨(dú)一無(wú)二的遺傳信息是其獨(dú)特的DNA結(jié)構(gòu)模式和調(diào)控因子。一段DNA組合一組調(diào)控因子可以被視作為是一個(gè)開(kāi)關(guān)——它幫助確定了一個(gè)基因是關(guān)閉（失活）或是開(kāi)啟（活化）。

DNA的失活區(qū)域被扭成緊密的線圈，而活化區(qū)域是開(kāi)放的，讀取遺傳信息的細(xì)胞機(jī)器可以接近它們?；蚪M的開(kāi)放部分包括基因自身，以及幫助調(diào)控它們活性的許多區(qū)域（開(kāi)關(guān)）。這些基因組區(qū)域及控制信息是否被讀取的一些因子總稱為細(xì)胞的調(diào)控組（regulome）。

對(duì)小鼠進(jìn)行研究，研究人員分析了控制ILCs和T細(xì)胞細(xì)胞因子基因的基因組區(qū)域。他們發(fā)現(xiàn)每個(gè)ILCs亞類都與可接近區(qū)域的獨(dú)特模式相關(guān)。這些模式可以被視作為每個(gè)亞類的一種條形碼。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)顯示，在細(xì)胞發(fā)育的過(guò)程中ILCs以一種逐步的方式獲得它們的條形碼。

重要的是，分析結(jié)果表明在ILCs遭遇到感染前條形碼就在ILCs中的適當(dāng)位置。在控制細(xì)胞因子基因的開(kāi)關(guān)周圍，這種開(kāi)放、易接近的結(jié)構(gòu)可能幫助了ILCs能夠快速地對(duì)感染發(fā)起攻擊。

相比之下，研究人員發(fā)現(xiàn)在小鼠T細(xì)胞中許多控制細(xì)胞因子基因的DNA區(qū)域難以接近，在遭遇病原體之前被沉默。但遭到感染時(shí)，T細(xì)胞會(huì)采用與ILC相似的條形碼。這一研究結(jié)果顯示了早期的研究發(fā)現(xiàn)：ILC和T細(xì)胞生成了相似的一套細(xì)胞因子，但也揭示了兩種細(xì)胞類型在控制這些關(guān)鍵免疫反應(yīng)基因活性方式上的差異。當(dāng)遭受感染時(shí)ILCs的調(diào)控景觀做好了快速防御的準(zhǔn)備，而當(dāng)病原體侵襲時(shí)T細(xì)胞的調(diào)控景觀只做了最低限度的準(zhǔn)備。是感染后的調(diào)控景觀改變使得T細(xì)胞發(fā)動(dòng)了它們的攻擊。

論文的第一作者、NIAMS博士后Han-Yu Shih說(shuō)：“ILCs和T細(xì)胞看起來(lái)非常不同，但最終它們控制關(guān)鍵反應(yīng)的方式驚人的相似。發(fā)現(xiàn)ILCs還不到10年，它們與T細(xì)胞之間的相似之處將使得我們能夠更迅速地了解它們的作用機(jī)制，并開(kāi)發(fā)出一些方法來(lái)增強(qiáng)或抑制它們的功能治療各種免疫與炎癥疾病。”

在先天免疫抵御病原體的過(guò)程中，ILC具有核心性的作用。一些研究者把先天淋巴細(xì)胞比作是保護(hù)邊界組織的步兵，這些細(xì)胞能夠幫助皮膚、肺壁、和腸道壁抵御微生物的侵襲。此外，ILC在免疫系統(tǒng)過(guò)于活躍的炎癥類疾病中也有重要的作用。2014年，Mainz大學(xué)和Freiburg大學(xué)的科學(xué)家們合作，鑒定了可分化為不同ILC的前體細(xì)胞，以及一個(gè)此前未知的新型ILC。這項(xiàng)發(fā)表在Cell雜志上的新研究，可以幫助人們更好的理解免疫系統(tǒng)的作用機(jī)制，為開(kāi)發(fā)新型疫苗提供了寶貴的信息。

ILCs是對(duì)抗某些病原體的免疫系統(tǒng)第一線組成元件之一。它們?cè)谏眢w與環(huán)境直接接觸的位點(diǎn)，諸如腸或肺粘膜屏障上發(fā)揮至關(guān)重要的功能。然而一個(gè)世紀(jì)以來(lái)從事免疫系統(tǒng)研究的科學(xué)家們卻一直未發(fā)現(xiàn)它們。來(lái)自芝加哥大學(xué)的研究人員在小鼠的胎肝和骨髓中鑒別出了生成ILCs的祖細(xì)胞。這一研究成果在線發(fā)表在2014年的Nature雜志上。

此前的動(dòng)物研究顯示，在寄生蟲(chóng)感染和過(guò)敏性呼吸道炎癥中，小鼠體內(nèi)的二型先天淋巴細(xì)胞ILC2能夠啟動(dòng)保護(hù)性的二型免疫反應(yīng)。2013年，Perelman醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，ILC2的成熟需要T細(xì)胞因子1（TCF-1）才能進(jìn)行，文章發(fā)表在Cell旗下的Immunity雜志上。