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鑒定慢性病毒感染抑制B細胞反應機制

時間:2016-10-28閱讀:665
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大多數病毒感染觸發B細胞產生中和抗體,但是對少數導致慢性的感染的病毒而言,B細胞因某種原因不能夠完成它們的功能。根據三篇獨立地發表在Science Immunology期刊上的研究,至少對小鼠淋巴細胞性脈絡叢腦膜炎病毒(LCMV)而言,這種抑制的zui大促進物經證實是一組被稱作I型干擾素(IFN-I)的細胞因子。

意大利圣拉斐爾科學院免疫學家Matteo Iannacone說,“所有的這三項研究都鑒定出IFN-I是罪魁禍首。”

幾十年來,免疫學家們已利用LCMV作為一種模式系統來研究T細胞占主導的免疫反應,這是因為B細胞不能產生病毒中和抗體,或者較弱地產生,且被延遲7周時間產生。但是鑒于一些人類病毒,如HIV和HBV,也不能夠誘導強效的抗體反應,美國國家神經性疾病與中風研究所病毒免疫學家Dorian McGavern和其他人決定利用LCMV發現B細胞功能障礙背后的機制。

McGavern團隊將經改造后識別LCMV的B細胞注射到未經治療的小鼠體內,隨后讓它們接觸這種病毒。在一周內,這些接受注射的B細胞從這些小鼠的脾臟中消失。然而,如果研究人員等到感染6天后才注射這些B細胞的話,那么這些細胞仍然存在。在第二項獨立的研究中,瑞士巴塞爾大學病毒學家Daniel Pinschewer團隊類似地注意到LCMV特異性B細胞的三天“死亡區”。

這個兩個團隊知道在感染LCMV的頭幾天期間,這種病毒誘導體內產生高水平的IFN-I。McGavern說,“IFN-I是zui為重要的警報啟動者。正是它促進對病毒產生免疫反應。”但是就LCMV而言,這種細胞因子似乎有不好的一面。當這兩個團隊在感染前阻斷IFN-I受體時,LCMV特異性B細胞的數量在被感染的小鼠脾臟中直線上升,從而允許它們產生顯著更高水平的病毒中和抗體。

為了確定是什么導致B細胞不能對IFN-I信號作出反應,Pinschewer團隊讓LCMV感染幾種基因敲除小鼠,結果發現骨髓細胞、樹突細胞和T細胞都參與其中。

McGavern和他的同事們發現CD8+T細胞通過在感染后頭幾天內殺死LCMV特異性B細胞來作出反應。鑒于CD8+T細胞通常需要至少一周時間對感染作出反應, McGavern說,如此早地觀察到它們發揮作用是令人吃驚的,但是他的團隊通過記錄小鼠脾臟和淋巴結中B細胞和T細胞之間的相互作用而證實了這一點。他說,“你有直接的視覺證據證實細胞毒性T細胞能夠接觸和殺死B細胞。”

根據McGavern團隊的研究,LCMV特異性B細胞丟失的關鍵是通過B細胞受體的感染,其中B細胞受體結合到這種病毒上,并且將它內化。隨后,CD8+ T細胞殺死這些被感染的B細胞,清除它們制造抗體的機會。

但是美國辛辛那提大學醫學院免疫學家Steven Waggoner(未參與這三項研究)認為LCMV通常并不是通過B細胞受體感染B細胞,因此,仍不清楚CD8+ T細胞為何偏好地靶向具有LCMV特異性受體的B細胞。

在第三項研究中,Iannacone和他的團隊將LCMV或水皰性口炎病毒(VSV)特異性的經過熒光標記的B細胞注射到小鼠體內。他們隨后利用對應的病毒經過皮膚感染這些小鼠,并且記錄B細胞在附近的淋巴結中的運動。

Iannacone團隊發現在感染之后,不論是LCMV特異性的B細胞還是VSV特異性的B細胞都會離開淋巴結濾泡---B細胞發生分裂的地方---而與淋巴結其他區域中被感染的細胞相互作用。但是僅有VSV特異性的B細胞會返回淋巴結濾泡,在那里,它們繼續成熟,并且制造中和抗體。LCMV特異性的B細胞保持在淋巴結濾泡外至少三天的時間,而與附近的單核細胞相互作用。

研究人員發現這些單核細胞通過分泌一種被稱作一氧化氮合酶的蛋白來殺死這些B細胞。再一次,IFN-I似乎在指導這種細胞殺死中發揮著關鍵性作用。在缺乏IFN-I受體的小鼠體內,單核細胞在LCMV感染后并不遷移到淋巴結中,因而B細胞并不受到損傷。

與McGavern團隊的研究相反的是,Iannacone團隊并不能夠發現CD8+ T細胞在B細胞清除中所發揮的作用。類似地,McGavern也沒有發現單核細胞發揮的作用,并且說道,這兩種小鼠感染模型的培養路線和時間安排可能解釋了這種差異。Iannacone說,IFN-I可能在不同的階段或感染位點不同地影響免疫細胞。

根據Pinschewer的說法,證實IFN-I在抑制LCMV特異性B細胞反應中發揮作用的這一系列新的證據應當在HIV、HBV和結核菌等其他慢性的感染的背景下加以考慮。

然而,Pinschewer說,因為IFN-I對病毒控制是如此至關重要,科學家們將需要發現方法消除它的負面影響,同時不丟失它的益處。

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