结构细胞中免疫基因调控的惊人复杂性学术资讯

来源：生物通

这一发现公布在Nature杂志上，研究人员建立了结构细胞中免疫基因活性的全目录，利用高通量测序技术（RNA-seq，ATAC-seq，ChIPmentation）分析健康小鼠十二个不同器官中三种类型的结构细胞（上皮细胞，内皮细胞，成纤维细胞）。

免疫系统可以保护人体免受病毒，细菌和其他病原体的不断攻击，其中大部分免疫防护是由造血免疫细胞提供的，造血免疫细胞来源于骨髓，专门用于抵抗病原体，比如巨噬细胞可以清除病原体；T细胞可以杀死被感染的病毒生成细胞；B细胞则产生可中和病原体的抗体。

但是，免疫功能不仅限于这些特殊的细胞，而且还包含更多类型的细胞，帮助感知它们何时被感染，有助于针对病原体的免疫反应。

结构细胞（Structural cells）是人体不可或缺的组成部分，在塑造组织和器官的结构中起着重要作用。比如上皮细胞构成皮肤表面，同时也将组织和器官彼此分开；内皮细胞包裹着所有的血管；成纤维细胞提供结缔组织，可保持组织和器官的形状。

尽管结构性细胞通常被认为是人体简单且无趣的组成部分，但它们在自身免疫性疾病（例如类风湿性关节炎和炎性肠病）和癌症中的作用已广为人知。

在最新研究中，奥地利科学院CEMM分子药物研究中心的Thomas Krausgruber，Nikolaus Fortelny和Christoph Bock等人通过对表观遗传和转录调控进行系统，全基因组分析，阐明了结构细胞在免疫调控中的作用。

这一数据集揭示了免疫基因在结构细胞中的广泛表达，以及基因调控模式的高细胞类型特异性和器官特异性。生物信息学分析检测到控制结构细胞之间复杂相互作用网络的基因和造血免疫细胞，表明结构细胞有助于对病原体作出反应。

有趣的是，许多免疫基因表现出通常与高基因表达相关的表观遗传学特征，而从健康小鼠获得的结构细胞中观察到的表达低于基于其表观遗传学特征的预期表达，因此，CeMM研究人员假设这些基因是表观遗传学上预先编程的。为了验证这种假设，他们利用病毒免疫学和感染生物学方面的专业知识，检验了这一假设。

研究发现，当小鼠感染了可触发广泛免疫反应的病毒（LCMV）时，许多表观遗传上被激活的基因被上调，促进了结构细胞对病毒感染的转录变化。结构细胞具有“表观遗传潜能”，可对其进行预编程，参与快速的免疫反应。此外，作为一项额外的验证，研究人员通过向小鼠体内注射细胞因子来触发了人工免疫反应，结果他们确实发现许多相同的基因都被上调了。

这项新研究揭示了结构细胞中免疫基因调控的惊人复杂性，这些结果表明结构细胞不仅是人体必不可少的组成部分，而且还广泛地参与了其对病原体的防御作用。

作者表示，这些数据是迈向了解“结构免疫可能对免疫系统意味着什么”的第一步，并且有助于开发出许多涉及免疫系统的疾病的创新疗法。

来源：gh_c1fce5726992 生物通

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