这种不寻常的免疫细胞是1型糖尿病的原因吗?

2019-07-16 10:57 来源:海招网    


最近的研究发现,一种不寻常的白细胞可能是1型糖尿病患者自身免疫的主要驱动因素。
woman checking out her phone while holding blood sugar control kit

新的研究表明,1型糖尿病可能是由杂交细胞引起的。

许多专家认为,1型糖尿病是一种发生在免疫系统攻击人体自身组织时的疾病。

然而,尽管大量研究的证据强有力地表明,1型糖尿病有自身免疫性起源,但其潜在的生物学机制尚不清楚。

这项新研究是马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学医学院的科学家和其他机构的合作者共同完成的,其中包括位于纽约州约克镇高地的IBM托马斯·j·沃森研究中心。

在一个 细胞在这篇论文中,作者描述了他们如何发现了一种“意想不到的”B和T免疫细胞的混合,这种混合似乎“参与了调节自身免疫”。

他们讨论了这一发现如何打破了适应性免疫系统细胞只能是T细胞或B细胞的“范式”。

这一发现也挑战了一些科学家对“流氓杂交细胞”或“X细胞”驱动1型糖尿病自身免疫反应这一观点的质疑。

“我们已经确定的细胞,”该研究的合作者、约翰霍普金斯大学医学院病理学副教授Abdel-Rahim a . Hamad说,“是适应性免疫系统的两个主要工作单元B淋巴细胞和T淋巴细胞的混合体。”

他解释说,他们不仅发现了所谓的X细胞,而且还发现了“强有力的证据,证明它是导致1型糖尿病的自身免疫反应的主要驱动因素”。

然而,他警告说,他们的发现不足以证明杂交细胞直接导致1型糖尿病。现在应该进行进一步的研究来实现这一目标。

1型糖尿病和自身免疫

当一个人的血液中含有过多的糖或葡萄糖时,就会发生糖尿病。在1型糖尿病患者中,当胰腺不能产生足够的胰岛素时,就会发生这种情况。胰岛素是一种帮助细胞吸收并利用葡萄糖作为能量的激素。

血液中糖分过多是危险的,会对器官造成长期损害。1型糖尿病患者必须每天服用胰岛素。

Type 1 diabetes: New pancreatic cell transplant system shows promise
新型胰岛细胞移植系统有望提高胰岛移植治疗1型糖尿病的疗效。 

根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的数据,在美国3030万糖尿病患者中,约有5%的人属于1型糖尿病。

医生过去称1型糖尿病为“青少年糖尿病”,因为尽管它可以在任何年龄发展,但更常见于儿童时期。

专家认为,1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,免疫系统攻击并破坏胰腺中产生胰岛素的β细胞。然而,他们并不清楚所涉及的细胞过程。

自身免疫反应依赖于两种类型的白细胞:B淋巴细胞和T淋巴细胞。这两个细胞一起识别并攻击构成威胁的实体,如入侵的细菌、病毒和其他病原体。

每个细胞都有自己的细胞受体,这是一种蛋白质,只有当它与一个独特的结合伙伴匹配时,才允许特定的信号进入细胞。因此,B细胞有B细胞受体(BCRs)和T细胞有T细胞受体(TCRs)。

杂种同时具有T细胞和B细胞受体

哈马德和他的同事们发现的杂交细胞是一种罕见的“双表达因子(DE)”细胞,它表达工作的BCRs和TCRs。

免疫反应通常始于一种叫做抗原呈递细胞(APC)的监视细胞发现入侵者并捕捉其特征时。

然后,APC进入一个蓄水池,如淋巴结,那里有未成熟的B细胞和T细胞,并向它们展示入侵者的特征,或抗原。

具有与抗原相匹配的TCRs的未成熟T细胞通过转化为杀伤T细胞或辅助T细胞来响应APC的召唤。杀伤T细胞的反应是直接攻击入侵者。

然而,辅助T细胞的反应是触发未成熟的B细胞。如果B细胞有匹配的抗原,它们就会产生抗体来攻击并摧毁入侵者。如果它们不这样做,就会留下抗原的印记,以便在未来发动攻击。

免疫系统视胰岛素为目标

然而,在自身免疫反应中,抗原并不识别外来入侵者,而是识别身体自身组织中的健康细胞。其结果是强大的攻击,可以造成严重的破坏。在1型糖尿病中,这会导致胰腺细胞的破坏。

在他们的研究论文中,作者解释说,尽管研究人员对抗原进行了“广泛”的研究,但科学家们并不完全了解“驱动自身反应性T细胞活化”的抗原。

就1型糖尿病而言,科学家认为免疫系统将胰岛素视为抗原。

哈马德说,科学家们普遍认为,“当激素与APC上的HLA-DQ8位点结合时”,T细胞视胰岛素为抗原。

“然而,”他补充说,“我们的实验表明,它是一种弱结合,不太可能触发导致1型糖尿病的强大免疫反应。”

他和他的同事们发现,他们发现的DE细胞产生一种独特的蛋白质,称为x-Id肽。通过各种细胞实验,他们发现当x-Id肽取代胰岛素时,结合更紧密,产生的免疫反应更强,达到10000。

潜在的筛选和免疫治疗

通过计算机模拟,IBM Thomas J. Watson研究中心的研究人员能够确定x-Id肽结合的分子机制。他们还能够预测T细胞的反应有多强。

研究小组还发现,与非糖尿病患者相比,1型糖尿病患者血液中DE淋巴细胞和x-Id肽的含量更高。

“这个发现,”哈马德说,“结合我们的结论,即x-Id肽启动T细胞直接攻击产生胰岛素的细胞,有力地支持了DE细胞和1型糖尿病之间的联系。”

他建议,随着更多的研究,这些发现可能会导致筛查方法的发展,从而识别出患1型糖尿病风险更高的人。

另一种可能性是,这些发现可能导致免疫疗法的出现,这些疗法要么摧毁DE细胞,要么改变它们,使它们无法引发自体免疫反应。

哈马德说,甚至有可能有一天,他们会发现DE细胞与其他自身免疫性疾病有关,比如风湿性关节炎和多发性硬化症。


我们发现的这个实体的独特之处在于它既可以作为B细胞也可以作为T细胞。这可能会加强自身免疫反应,因为一个淋巴细胞同时在履行通常需要两个细胞协同行动的功能。”

 


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