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《Nature Immunology》Tuft 细胞 IL-17RB:肠道免疫平衡的关键调控者
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年03月13日 来源:Nature Immunology 27.8
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为探究 IL-25 及 IL-17RB 的调控机制,研究人员开展相关研究,发现 Tuft 细胞 IL-17RB 可调节 IL-25 可用性,影响 ILC2 增殖。
在人体的肠道中,有着一群 “默默无闻” 却至关重要的细胞,它们如同隐藏在暗处的 “守护者”,时刻守护着肠道的健康。Tuft 细胞便是其中之一,它能敏锐地感知肠道内的微小变化,当察觉到微生物衍生的琥珀酸或肠道寄生虫时,便会迅速 “拉响警报”,与 2 型固有淋巴细胞(ILC2)协同作战,启动快速的 2 型免疫反应。然而,在这个看似简单的免疫过程背后,却隐藏着诸多谜题。比如,白细胞介素 - 25(IL-25)在其中究竟是如何精准调控的?它的受体 IL-17RB 又扮演着怎样的角色?这些问题如同层层迷雾,笼罩着科研人员,也促使他们开启了一场探索之旅。
为了揭开这些谜团,来自瑞士苏黎世大学、ETH 苏黎世等多个研究机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Immunology》杂志上,为我们深入理解肠道免疫机制提供了关键线索。
在这项研究中,研究人员运用了多种技术方法。首先,通过构建多种基因工程小鼠模型,如 Il17rb 基因敲除小鼠、Itpr2 基因敲除小鼠等,来精准地研究特定基因在细胞中的功能。其次,利用流式细胞术对不同细胞群体进行精确分析和分选,从而深入了解细胞的表型和功能变化。此外,还运用了蛋白质组学技术,分析细胞内蛋白质的表达和变化情况;通过 RNA 测序,探究基因的转录水平变化。这些技术的综合运用,为研究的顺利开展提供了有力支持。
研究结果主要包括以下几个方面:
琥珀酸诱导的 IL-25 通过 ILC2 内在的 IL-17RB 发挥作用:研究人员通过实验发现,琥珀酸能够激活 Tuft 细胞,促使其释放 IL-25。IL-25 随后与 ILC2 表面的 IL-17RB 结合,进而刺激 ILC2 的增殖和 IL-13 的表达。在实验中,他们观察到,当 IL17RB 缺失时,ILC2 对琥珀酸的反应明显减弱,IL-13 和 Ki-67 的表达显著降低,这表明 IL-17RB 在 ILC2 对 IL-25 的反应中起着不可或缺的作用。
IP3R2 触发琥珀酸诱导的 Tuft 细胞 IL-25 产生:进一步研究发现,琥珀酸激活 Tuft 细胞的过程依赖于 IP3R2 介导的胞质 Ca2+活动。当用琥珀酸处理 Itpr2 基因敲除小鼠时,ILC2 对琥珀酸的反应消失,这表明 IP3R2 在调节 IL-25 的产生和释放中发挥着关键作用。
Tuft 细胞 IL-17RB 抑制 ILC2 激活和稳态回路活动:研究人员发现 Tuft 细胞表达 IL-17RB,并且当 IL-17RB 在 Tuft 细胞中缺失时,会导致肠道中 Tuft 细胞和杯状细胞数量增加,ILC2 的激活增强,这表明 Tuft 细胞 IL-17RB 对 ILC2 的激活具有抑制作用,能够调节肠道免疫稳态。
Tuft 细胞 IL-17RB 调节 IL-25 的可用性以防止 ILC2 过度激活:Tuft 细胞持续表达 Il25 转录本,而 IL-17RB 的缺失会导致 IL-25 释放增加,进而激活 ILC2。实验表明,IL-17RB 能够调节 IL-25 的生物利用度,避免 ILC2 受到过度刺激。
IL-25 的长期激活诱导 ILC2 出现低增殖状态:研究发现,持续暴露于高水平 IL-25 的 ILC2 会出现低增殖状态,对额外的 IL-25 刺激反应减弱。这种现象在慢性寄生虫感染中也有类似表现,提示 IL-25 的过度刺激可能会影响 ILC2 的功能。
慢性寄生虫感染与 ILC2 低增殖状态相关:在慢性寄生虫感染的小鼠模型中,研究人员观察到 ILC2 出现低增殖状态,并且通过刺激非冗余信号通路可以恢复其增殖能力。这表明慢性寄生虫感染可能通过影响 ILC2 的增殖状态,来逃避宿主的免疫攻击。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 Tuft 细胞和 ILC2 之间复杂的调控机制。IL-17RB 在 Tuft 细胞中具有意想不到的调节功能,它能够控制 IL-25 的生物利用度,从而避免 ILC2 受到过度刺激。此外,研究还发现了 ILC2 在持续暴露于 IL-25 后的低增殖状态,以及通过非冗余信号通路恢复其增殖能力的方法。这些发现为我们理解肠道免疫调节提供了新的视角,有助于开发针对肠道寄生虫感染和免疫相关疾病的新疗法。同时,也为后续研究指明了方向,如进一步探究 Tuft 细胞 IL-17RB 与 IL-25 相互作用的具体机制,以及如何利用这些发现来改善肠道免疫功能等。
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