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Cell Reports | 别再给自己施压了,因为“细胞紧张”可能引起慢性炎症免疫反应!

 邻村阿牛 2023-09-21

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  • 导读

影响:在生理静息刚度下生长的树突状细胞(DC)与在高刚度下模拟纤维炎性疾病的细胞相比,表现出增殖减少,活化和细胞因子上调。机制方面,高刚度生长的DC表现出在主要葡萄糖代谢途径中的活化和通量增加。研究人员确定,河马信号分子TAZ是影响先天免疫反应中DC代谢和紧张状态下功能的重要因素。鉴于加利福尼亚大学洛杉矶分校的实验室最近表明,同一途径促进了适应性免疫系统中紧张的影响,这一发现意义重大。研究人员称这似乎是感知免疫系统两臂环境力量的关键途径。机械免疫学仍未得到充分研究。他们希望该工作能推动这一新兴领域向前发展,这将使免疫系统在改变组织紧张的许多情况下都能正常发挥作用。

亮点:

  • 环境僵硬促进DC炎症功能

  • 即使没有模式识别受体输入,张力也会引发DC代谢

  • TAZ将机械感测信号桥接到DC代谢和功能

  • 张力指导人类单核细胞衍生DC的表型

小结:免疫系统经过精心调整,以应对环境中的危险。 Chakraborty等人表明环境刚度通过下游河马信号传导介质控制树突状细胞的代谢,表型和炎症功能。 这些发现提供了证据证明机械力是指导先天免疫反应的重要组成部分。

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  • 论文ID

原名:Mechanical Stiffness Controls Dendritic Cell Metabolism and Function

译名:机械刚度控制树突状细胞的代谢和功能。

期刊:Cell reports.

IF: 8.109

发表时间:2021.01.12

发表单位:巴克研究所,多伦多大学,斯坦福大学和艾伯塔大学

原文链接:https://www./cell-reports/pdf/S2211-1247(20)31598-9.pdf  

封面:

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  • 内容:

免疫系统经过精心调整,以响应环境提示,从而影响下游的免疫功能和新陈代谢。研究得最好的线索是通过经典模式识别受体(PRR)对危险或微生物模式的响应。这些PRR中的一些包括在免疫细胞中表达的Toll样受体(TLR),核寡聚化域样受体(NLR)和视黄酸诱导基因-I(RIGI)样受体(RLR)等家族。但是,还存在许多其他非经典的免疫传感机制,例如对病原体的间接识别(如在植物中看到的)或对其他各种环境线索(例如pH值,温度,氧气,盐/离子平衡和养分利用率)的响应,在感染或炎症反应期间改变免疫输出。另一个重要的环境提示是机械力。

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鉴于机械提示对免疫功能的重要性不断提高,了解它们在不同条件和疾病下对免疫细胞的影响至关重要。张力的影响对于理解尤为关键,因为体外免疫学的许多研究都基于塑料表面上免疫细胞的培养。塑料皿的弹性模量比生物组织高几个数量级,因此对细胞产生超生理力。 DC是协调适应性免疫的抗原呈递细胞的异质群体。在组织检查中,DC与一系列机械张力接触。在这里,研究人员表明机械刚度是影响DC分化/成熟,代谢,质量和功能的关键环境提示。与在较低张力下生长的DC相比,在较高张力下生长的小鼠骨髓(BM)的DC(BMDC)产生更多的炎性细胞因子,并显示出增强小鼠自身免疫疾病的能力,并且在免疫治疗期间增强了对清除肿瘤的适应性免疫的能力。

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此效果不需要PRR结扎。小鼠中的基因表达,抑制剂/激动剂和基因敲除(KD)方法确定了主要的Hippo信号因子TAZ以及离子稳态的介质,包括潜在的PIEZO1,作为DC中的张力传感器。这些途径通过跨主要已知促进免疫细胞活化的主要葡萄糖代谢途径诱导代谢酶和转运蛋白的表达而起作用。

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此外,张力会在体外影响人单核细胞衍生的DC(moDC)表型,其对DC的影响与多种人类疾病有关,如综合计算分析所确定的。我们的发现提供了证据,证明机械力在指导体内和体外综合免疫应答中的关键作用。

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  • 总结:

在大多数疾病和免疫条件下,组织微环境的刚度都会发生变化,但是人们对它对免疫系统的直接影响知之甚少。在这里,研究人员表明静态张力会影响免疫细胞的功能,成熟度和新陈代谢。与在较高刚度下生长,模仿纤维炎性疾病的细胞相比,以生理静息刚度在体外生长的骨髓来源和/或脾树突状细胞(DC)的增殖,活化和细胞因子产生减少。与此同时,在较高刚度下生长的DC显示出增加的主要葡萄糖代谢途径的活化和通量。在自身免疫性糖尿病和肿瘤免疫疗法的DC模型中,张力会引发DC引发适应性免疫反应。机械检查表明,河马信号分子TAZ以及与Ca2 +相关的离子通道(包括可能的PIEZO1)是影响DC代谢和在张力下起作用的重要效应器。张力还指导人类单核细胞衍生DC的表型。因此,机械刚度是DC和固有免疫力的关键环境提示。

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