炎症与免疫:淋巴细胞如何“找到家”?

我们生病时,比如感染感冒病毒或者划伤皮肤,身体会启动一种强大的防御机制——免疫反应。在这个过程中,淋巴结常常会肿大,这是因为它们正在“召集”大量免疫战士(淋巴细胞)来抵御入侵者。那么,这些淋巴细胞是如何“找到家”,从血液中跑到需要它们的淋巴结的呢?一篇最新的研究揭示了其中的奥秘。

什么是淋巴结?

淋巴结是我们身体的“免疫哨所”,遍布全身,像是隐形的守卫。当外界病原体(比如细菌或病毒)入侵时,这些哨所会收到警报,变得活跃起来。它们会吸引大量的免疫细胞进入,以提高作战效率。这些免疫细胞的主力军之一,就是淋巴细胞,包括T细胞和B细胞,它们负责识别并清除入侵者。

趋化因子:淋巴细胞的“导航仪”

淋巴细胞从血液中到达淋巴结,靠的是一种叫做“趋化因子”的特殊信号分子。趋化因子就像导航仪一样,为淋巴细胞指明方向,让它们能穿越血管壁,进入淋巴结内。

在正常情况下,一种叫做CCL21的趋化因子是这套“导航系统”的主角。它通过与一种叫CCR7的受体结合,引导淋巴细胞到达淋巴结。但在炎症发生时,这套系统会发生变化。

炎症如何改变“导航系统”?

研究发现,当身体受到病毒感染或其他炎症刺激时,CCL21的表达会显著下降。就好像原来的“导航仪”突然变得不够用了,那么淋巴细胞该怎么办?

这时候,另一套备用系统会启动。一种由胆固醇代谢产生的分子——7α,25-二羟基胆固醇(简称7α,25-HC),开始扮演重要角色。这个分子是由一种叫做胆固醇-25-羟化酶(Ch25h)的酶生成的,它主要由淋巴结的高内皮小静脉(HEV)产生。7α,25-HC通过与EBI2受体结合,为淋巴细胞提供“备用导航”,帮助它们顺利进入炎症淋巴结。

有趣的是,不同类型的细胞会协同工作来生产这种分子。例如,内皮细胞、成纤维细胞甚至一些免疫细胞(比如Langerhans细胞)都会参与其中,形成一个高效的“化工厂”。

为什么需要这种变化?

炎症是免疫系统对抗入侵者的一种快速反应,而这种反应往往需要更多的淋巴细胞加入战斗。研究表明,在炎症条件下,使用7α,25-HC和EBI2这套备用系统,可以显著提高淋巴细胞的募集效率。这意味着,即使原来的CCL21信号下降,淋巴细胞仍然能被准确引导到需要它们的地方。

此外,这种备用系统在某些肿瘤环境中也发挥作用。比如,研究发现,在肿瘤附近的淋巴结中,这种系统可以帮助B细胞迁移到肿瘤,参与抗肿瘤免疫。

“救场英雄”CCL19

除了7α,25-HC,还有另一位“救场英雄”——CCL19。在炎症条件下,CCL19的表达没有像CCL21那样下降,它继续通过与CCR7受体结合,引导淋巴细胞归巢。研究发现,CCL19和7α,25-HC共同作用,确保了淋巴细胞在炎症淋巴结中的高效募集。

我们可以将整个过程比作导航系统的升级。在正常情况下,CCL21是“主导航仪”,为淋巴细胞提供清晰的路线。而炎症发生时,CCL21“掉线”,备用导航仪7α,25-HC接管任务。同时,CCL19则像是“客服人员”,继续提供支持,确保整个系统运行顺畅。

研究的意义

这项研究为我们理解免疫系统的运作提供了新的视角。它不仅解释了炎症条件下淋巴细胞如何被引导,还揭示了胆固醇代谢在免疫中的关键作用。未来,这些发现可能为治疗炎症相关疾病和肿瘤提供新的思路。

比如,通过调节7α,25-HC的产生或增强EBI2的活性,可能提高免疫细胞的迁移效率,从而增强抗感染或抗肿瘤能力。同样,抑制这套备用系统可能帮助缓解过度的炎症反应,比如自身免疫病。

参考文献

Chen K Y, De Giovanni M, Xu Y, et al. Inflammation switches the chemoattractant requirements for naive lymphocyte entry into lymph nodes[J]. Cell, 2024.

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