鐵漢也有柔情 免疫細胞抵抗外敵並促進皮膚修復

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國軍除了平時保家衛國之外,也在颱風或地震災情發生後,前往災區幫助居民恢復家園,展現出鐵漢也有柔情的一面。近日,科學家發現哺乳動物中也有類似情形。發表於《Cell》的一篇研究指出,如同國軍的免疫細胞除了辨識並抵抗外來微生物之外,還能與常駐宿主的微生物(居民)一起促進皮膚的組織修復。

該研究由美國國家衛生研究院(National Institutes of Health,NIH)過敏及傳染性疾病研究所 Yasmine Belkaid 博士的研究團隊進行,他們觀察了小鼠免疫細胞與表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)之間的作用,該微生物通常在人體皮膚上發現,通常不會導致疾病。他們發現樹突細胞上的非典型主要組織相容性複合體(Major Histocompatibility Complex,MHC)的 Ia 蛋白質呈現表皮葡萄球菌的胜肽時,免疫細胞就能辨識表皮葡萄球菌,而與它們和平共處。然而,毒殺性(CD8+) T 細胞(或稱殺手 T 細胞)能透過典型 MHC Ia,辨識致病細菌,進而產生毒殺分子或細胞激素,引發發炎反應,進而擊殺致病菌。

該研究團隊更進一步發現,屬於 MHC Ib 類家族的非典型蛋白質 H2-M3 反過來參與 MHC 對表皮葡萄球菌的反應。當 H2-M3 呈現與 N-甲醯胺基酸殘基甲硫胺酸(amino-acid residue methionine),毒殺性 T 細胞就能辨識表皮葡萄球菌,此時毒殺性 T 細胞會誘導與組織修復有關的基因,例如 Vegf、Fgf、Pdgf、 Areg、Mmp 等。

他們接著藉由表皮葡萄球菌定植和未定植等二種有皮膚傷口的小組模型,觀察其皮膚癒合狀況。結果顯示,五天過後,與健康小鼠相比,接觸到表皮葡萄球菌的小鼠組別,其受傷部位呈現較多的組織修復並且發炎症狀減少。證實 T 細胞所誘導組織修復基因表現與皮膚癒合反應有關。

英國國家健康研究所(NIHR)生物醫學研究中心 Paul Klenerman 博士和Graham Ogg 博士指出,該研究揭露出微生物可能會長期免疫系統。如果未來的研究,將個體微生物與特定類型的免疫反應聯繫起來,並建立更完整的免疫反應模組,不僅能幫助人們了解一些豐富且相對未開發的免疫細胞群體的作用,還能找出常駐人體的微生物影響健康和疾病的機制,更能進一步研發出新的治療方法。

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參考資料:
1. Linehan, J. L. et al. Cell 2018;172:784–796.
2. https://medicalxpress.com/news/2018-01-scientists-microbes-skin-mice-tissue.html
3. https://www.nature.com/articles/d41586-018-03510-z

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