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过敏性免疫反应有助于抵抗细菌感染

变态反应是欧洲最常见的疾病之一,据估计,超过1.5亿欧洲人反复出现变态反应,到2025年,这种情况可能会增加到整个欧洲人口的一半。1变态反应患者最初经历了“致敏”过程,这意味着它们的免疫系统会发育出一类特定的抗体,即所谓的免疫球蛋白E抗体(IgE),它可以识别外部蛋白质,称为过敏原。IgE与表达特定受体FcεR1的细胞结合并相互作用。体内只有少数表达FcεR1受体的细胞类型,而最重要的细胞可能是肥大细胞,这是在全身大多数组织中都能找到的一种免疫细胞。

当再次暴露于变应原时,肥大细胞(IgE与其FcεR1受体结合)立即通过迅速释放引起经典变态反应症状的不同介质(例如组胺,蛋白酶或细胞因子)而发生反应。这些症状取决于与过敏原发生接触的组织,范围从打喷嚏/喘息(呼吸道)到腹泻和腹痛(胃肠道)或瘙痒(皮肤)。全身接触过敏原可以同时激活来自不同器官的大量肥大细胞,引起过敏反应,这是严重的威胁生命的过敏反应。

尽管进行了数十年的研究并且对IgE和肥大细胞在过敏中的关键作用有详尽的了解,但是这种“过敏模块”的生理学,有益功能仍未完全了解。在2006年,这项研究的资深合著者Stephen J. Galli及其在斯坦福大学的实验室揭示了肥大细胞对于先天性抵抗某些蛇和蜜蜂的毒液的重要性(Science。2006 Jul 28; 313(5786)) :526-30。DOI:10.1126 / science.11​​28877)。Galli实验室的后续工作表明,“过敏模块”在获得性宿主对抗高剂量毒液的防御中起着至关重要的作用(免疫。2013十一月14; 39(5):963-75。doi:10.1016 / j.immuni.2013.10.005):这一发现(本研究的第一作者Philipp Starkl对此做出了重要贡献)代表了由Margie Profet于1991年提出的支持“毒素假说”的第一个明确实验证据。该假设提出了针对有害物质的过敏反应的有益功能(Q Rev Biol。1991 Mar; 66(1):23-62。doi:10.1086 / 417049)。

紧随这一发现之后,维也纳医科大学和CeMM的高级博士后研究员Philipp Starkl,维也纳医科大学和CeMM PI的教授Sylvia Knapp以及斯坦福大学医学院的Stephen J. Galli一起,及其同事着手研究此现象是否可能与防御其他产生毒素的生物(特别是病原菌)有关。作者选择了金黄色葡萄球菌细菌作为病原体模型,由于其巨大的临床意义和广泛的毒素种类。该细菌是耐抗生素的原型病原体,并且还与哮喘和特应性皮炎等疾病中过敏性免疫反应的发展有关。对于他们的研究,他们使用了不同的实验性金黄色葡萄球菌感染模型,并结合了遗传学方法和体外肥大细胞模型,以揭示IgE效应子机制所选成分的功能。

科学家发现,患有轻度金黄色葡萄球菌皮肤感染的小鼠会产生适应性免疫反应和针对细菌成分的特异性IgEs抗体。当这些小鼠面临严重的继发性肺或皮肤和软组织感染时,这种免疫反应使它们具有更高的抵抗力。但是,缺乏功能性IgE效应子机制或肥大细胞的小鼠无法建立这种保护作用。这些发现表明,针对细菌的“过敏”免疫反应不是病理性的,而是保护性的。因此,防御产生毒素的病原细菌可能是“过敏模块”的重要生物学功能。

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