Science：免疫系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)

日期：2012-02-24 13:36:55

胎兒的免疫系統(tǒng)是由肝臟中的干細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，然而成人免疫細(xì)胞則是在骨髓中形成。此外，在生命的早期，免疫系統(tǒng)的細(xì)胞僅能對(duì)少數(shù)的外源分子做出快速應(yīng)答；成體免疫細(xì)胞則能識(shí)別所有對(duì)宿主有害的物質(zhì)。

來(lái)自美國(guó)國(guó)家過(guò)敏癥和傳染病研究所的Stefan Muljo研究小組近日在《科學(xué)》(Science)雜志上發(fā)表研究稱一種稱為Lin28b的“總開(kāi)關(guān)”基因是導(dǎo)致成人與胎兒免疫系統(tǒng)之間的差異的重要原因。研究人員證實(shí)在小鼠生命早期參與形成免疫系統(tǒng)的干細(xì)胞中有Lin28b的活性表達(dá)，而在成體骨髓中卻缺乏這一因子。研究人員采用遺傳工程技術(shù)使小鼠骨髓細(xì)胞表達(dá)密切關(guān)聯(lián)基因Lin28，發(fā)現(xiàn)移植成體細(xì)胞形成了胚胎樣免疫細(xì)胞。

由于眾所周知胚胎樣的免疫細(xì)胞能夠有效對(duì)抗某些病原體、癌癥和其他一些疾病，呈現(xiàn)胚胎特性的誘導(dǎo)移植骨髓細(xì)胞可用于促進(jìn)免疫反應(yīng)。

摘要：在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，免疫系統(tǒng)的發(fā)育呈波浪狀。最初免疫系統(tǒng)主要由胚胎造血干細(xì)胞(HSCs)生成的細(xì)胞組成，隨后被成體HSCs衍生的細(xì)胞取代。然而，目前科學(xué)家們對(duì)于調(diào)控這兩種不同干細(xì)胞命運(yùn)的遺傳程序仍知之甚少。在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)Lin28b在小鼠和人類胚肝和胸腺中特異性表達(dá)，但卻不存在于成體骨髓或胸腺中。研究人員證實(shí)異位表達(dá)Lin28可重編程來(lái)自成體骨髓的造血干/祖細(xì)胞（hematopoietic stem–progenitor cells，HSPCs），使得這些干細(xì)胞重新獲得與胚胎淋巴細(xì)胞相似的調(diào)控多譜系重建（multilineage reconstitution）的能力，其中包括促進(jìn)B-1a細(xì)胞、結(jié)內(nèi)邊緣區(qū)B細(xì)胞、γδ T細(xì)胞和自然殺傷（NKT）細(xì)胞發(fā)育。

背景：造血干細(xì)胞可以生成所有的紅系、髓系和淋巴系細(xì)胞，因此在臨床上被廣泛用于各種血液和免疫系統(tǒng)疾病例如免疫缺陷和惡性腫瘤等患者的移植治療。在小鼠的胚胎發(fā)育晚期，造血位點(diǎn)從胚肝（fetal liver ，FL）轉(zhuǎn)移到胚胎脾臟（fetal spleen ，FS）和骨髓（BM）。FL的HSCs與成體BM HSCs無(wú)論從表型還是功能上均存在顯著差異，人們認(rèn)為這一發(fā)育轉(zhuǎn)換應(yīng)該發(fā)生在出生后的第一周。過(guò)繼轉(zhuǎn)移和胚胎胸腺器官培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)不同于成體BM HSPCs，FL HSPCs更傾向生成統(tǒng)稱為“原始樣淋巴細(xì)胞”的淋巴細(xì)胞亞群。例如稱之為“B-1a亞群”的CD5+B細(xì)胞和某些γδ T細(xì)胞亞群幾乎全部是胎兒和初生嬰兒期發(fā)育。最近，研究發(fā)現(xiàn)胚胎來(lái)源的HSPCs更易于生成B-1a細(xì)胞和結(jié)內(nèi)邊緣區(qū)B細(xì)胞系。相反的是，與B細(xì)胞和T細(xì)胞群相比，成體BM HSPCs在重建B-1a,和胚胎γδ-T細(xì)胞方面的效率較低。與天然免疫系統(tǒng)的細(xì)胞相比，原始樣淋巴細(xì)胞亞群僅對(duì)某些保守的抗原做出快速應(yīng)答。盡管它們也是宿主免疫的有力介導(dǎo)者，然而這些細(xì)胞傾向于在胎兒或幼兒期發(fā)育的分子機(jī)制仍是待解之謎。在這篇文章中，研究人員證實(shí)Lin28b 和 let-7 miRNAs參與了轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，導(dǎo)致兩種干細(xì)胞類型的分化潛能差異。