PNAS首次表明：人體組織中駐留在肺部的NK細(xì)胞在代謝方面與血液中循環(huán)的NK細(xì)胞不同

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2024-10-16 12:43:00【大中小】

摘要：研究人員對(duì)一種“自然殺手”（NK）免疫細(xì)胞的行為和代謝功能提供了重要的見解。

圣詹姆斯醫(yī)院都柏林三一學(xué)院的研究人員對(duì)一種以前基本上不為人知的、但至關(guān)重要的“自然殺手”（NK）免疫細(xì)胞的行為和代謝功能提供了重要的見解。他們的研究結(jié)果發(fā)表在今天（2024年10月10日星期四）的《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上，為進(jìn)一步探索NK細(xì)胞為一系列肺部疾病（包括慢性阻塞性肺疾病（COPD）、癌癥和結(jié)核病）的未來治療和療法的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

人體肺部通常是低糖環(huán)境。然而，在感染期間，葡萄糖變得容易獲得，它的快速吸收和代謝使免疫細(xì)胞能夠抵抗感染。自然殺傷細(xì)胞（NK）是免疫細(xì)胞的任務(wù)是介導(dǎo)早期宿主防御。長期生活在肺部或其他器官中的NK細(xì)胞被稱為“組織居民”。在這項(xiàng)研究之前，人體組織駐留NK細(xì)胞在肺中的代謝功能在很大程度上是未知的。

圖1 人體肺部組織駐留的NK細(xì)胞比肺部和血液中的非組織駐留NK細(xì)胞具有更高的糖酵解能力

研究人員首次表明，人體組織中駐留在肺部的NK細(xì)胞在代謝方面與血液中循環(huán)的NK細(xì)胞不同。研究小組的研究結(jié)果表明，肺常駐NK細(xì)胞準(zhǔn)備對(duì)環(huán)境中增加的葡萄糖做出快速反應(yīng)，具有增強(qiáng)的葡萄糖代謝能力，以產(chǎn)生NK細(xì)胞需要的物質(zhì)，以建立有效的免疫反應(yīng)。

重要發(fā)現(xiàn)

代謝差異：肺組織NK細(xì)胞在代謝方面與血液中的NK細(xì)胞不同，在環(huán)境變化（如感染期間）下顯示出快速代謝葡萄糖的獨(dú)特能力。

增強(qiáng)的糖酵解能力：與非組織NK細(xì)胞相比，這些肺NK細(xì)胞表現(xiàn)出更高的糖酵解能力。這使它們能夠更有效地產(chǎn)生能量和必要的代謝物，從而實(shí)現(xiàn)快速的免疫反應(yīng)。

準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)：肺NK細(xì)胞的代謝準(zhǔn)備表明，它們?cè)诟腥酒陂g對(duì)增加的葡萄糖可用性迅速做出反應(yīng)，增強(qiáng)其建立有效免疫防御的能力。

對(duì)疾病的影響：了解肺部NK細(xì)胞的獨(dú)特代謝特征為研究呼吸系統(tǒng)疾病中功能失調(diào)的NK細(xì)胞開辟了新的途徑，這表明代謝可能是癌癥和慢性感染等疾病中免疫支持治療的目標(biāo)。

研究人員注意到他們發(fā)現(xiàn)的一個(gè)令人驚訝的方面，即使在感染發(fā)生之前，肺內(nèi)細(xì)胞就已經(jīng)準(zhǔn)備好開啟它們的糖酵解途徑，就好像它們已經(jīng)準(zhǔn)備好了，等待“糖潮”來激活它們。這種代謝“準(zhǔn)備”突出了肺NK細(xì)胞的特殊適應(yīng)性，使它們?cè)诰植凯h(huán)境中特別有效，這可能是未來治療肺部疾病（包括癌癥和感染）的關(guān)鍵目標(biāo)。

“這些發(fā)現(xiàn)令人興奮，因?yàn)樗鼈冏C實(shí)了肺中的NK細(xì)胞與血液中的NK細(xì)胞在代謝方面是不同的。這是有影響的，因?yàn)樗鼘⑹寡芯亢粑到y(tǒng)疾病中的功能失調(diào)NK細(xì)胞成為可能，并表明肺常駐NK細(xì)胞的代謝是許多肺部疾病（包括癌癥和感染）的可吸入療法的一個(gè)可處理的靶點(diǎn)。”Gráinne Jameson博士說。

該論文的資深作者、臨床醫(yī)學(xué)系的助理教授Sharee Basdeo說：“這項(xiàng)工作使用了一種尖端技術(shù)來確定這些從肺清洗臨床樣本中提取的NK細(xì)胞的代謝功能。”這讓我們第一次確定了這些生活在肺里的細(xì)胞是如何利用能量來源的。這些發(fā)現(xiàn)將使未來的研究能夠支持肺部NK細(xì)胞更好地抵抗感染的功能。”

圖2 人BALF中的CD56brightCD16-NK細(xì)胞具有組織駐留表型和獨(dú)特的代謝特征

下一個(gè)步驟

這項(xiàng)研究的下一步包括深入研究如何利用肺部NK細(xì)胞的獨(dú)特代謝特征來實(shí)現(xiàn)治療目的。具體來說，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃：

探索其他代謝途徑：雖然這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是葡萄糖代謝，但重要的是要了解這些NK細(xì)胞如何利用其他營養(yǎng)物質(zhì)，如脂肪酸或氨基酸，以及這些代謝途徑在不同條件下（如慢性感染或癌癥）如何變化。

研究功能失調(diào)NK細(xì)胞：我們想要探索在不同的呼吸系統(tǒng)疾病，如肺結(jié)核、慢性阻塞性肺病或肺癌中，肺部NK細(xì)胞的代謝是如何受損的。了解這些細(xì)胞出了什么問題，可以讓我們深入了解為什么一些患者的預(yù)后較差，以及如何改善他們的免疫反應(yīng)。

參考資料

[1] Human tissue-resident NK cells in the lung have a higher glycolytic capacity than non-tissue-resident NK cells in the lung and blood


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此文關(guān)鍵字：NK細(xì)胞自然殺傷細(xì)胞

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