糖与脂肪：生物学家揭开MAIT细胞的代谢之谜

来源：cnBeta 　2023-07-01 11:50:30

LJI的科学家们发现，MAIT细胞的代谢可以被调整以对抗各种病原体，这可能可以带来创新的治疗策略。一种非常规类型的白细胞被称为粘膜相关不变T（MAIT）细胞，最近引起了免疫学家和临床医生的兴趣。与在我们血液中循环的传统T细胞不同，MAIT细胞主要位于组织中，对各种疾病提供免疫保护。

(相关资料图)

尽管MAIT细胞只占血液中淋巴细胞的2%，但它们在人体内的数量相当丰富。它们占肝脏中淋巴细胞的10%至40%，并经常在肺部等组织中发现。尽管如此，关于MAIT细胞的生物学和临床功能仍有许多未知数。

在发表于《自然-细胞生物学》的一项新研究中，拉霍亚免疫学研究所（LJI）的科学家探索了小鼠肺部MAIT细胞的位置、功能、基因表达和代谢。

LJI研究负责人米切尔-克罗嫩贝格博士（左）和托马斯-里菲尔马赫博士

"新陈代谢是你的细胞使用燃料分子进行工作的方式，"LJI导师Thomas Riffelmacher博士，该研究的第一作者说。"该领域最近发生了一场革命，研究开始将T细胞的功能与它们的代谢程序联系起来，但这在MAIT细胞中还没有被探索过。"

为了开拓这一研究方向，Riffelmacher与LJI教授和首席科学官Mitchell Kronenberg博士合作，后者是研究先天性T细胞的专家，能做出更快速的反应。他们的最新工作表征了MAIT细胞的这些特性，以及它们如何有助于群体抵抗病原体的能力。

这些努力揭示了MAIT细胞的两种不同"口味"：一种是由糖驱动的抗病毒亚型，一种是由脂肪驱动的抗菌亚型。这些发现现在可能会激发新的疫苗和细胞疗法，改变这两个细胞群之间的平衡，以帮助个人对抗特定的病原体。

两种细胞类型的故事

MAIT细胞在某些感染后表现出类似记忆的增强反应，在病原体离开身体很久之后，更多的细胞数量和更强的保护反应促进了宿主的防御。Riffelmacher最初着手探索是什么分子变化推动了MAIT细胞的这种重要记忆功能。

为了做到这一点，他向小鼠模型提供了一个活的细菌疫苗菌株，几天之内，MAIT细胞在动物的肺部扩大了100倍。Riffelmacher没有想到的是，在这个扩大的群体中出现了两组不同的细胞。通过一套全面的实验来描述这两个细胞谱系，几个不同的特性变得很清楚。

另一种亚型的MAIT细胞主要存在于肺组织中，产生一种17型的免疫反应，由分泌不同的细胞因子--白细胞介素-17（IL-17）定义。MAIT17s专门用来对抗细胞外微生物，即像那些导致肺炎的细菌。

为了进一步证明它们独特的保护特性，研究人员纯化了MAIT1和MAIT17细胞，并将它们转移到新的小鼠体内。与未经处理的小鼠相比，两种细胞群都增强了动物的免疫力。然而，MAIT1s对流感病毒提供了更好的保护，而MAIT17s对肺炎链球菌（最常见的肺炎病因）提供了保护。

比它们的功能差异更引人注目的是它们高度不同的新陈代谢程序。每种类型的细胞似乎都从不同的来源获得能量。

MAIT1s一直处于非常低能量的休眠状态，直到被激活，这时它们依靠糖（糖酵解）来获得燃料。另一方面，MAIT17s则高度活跃，需要不断消耗脂肪酸来通过其线粒体产生足够的能量。当研究人员对白细胞代谢进行遗传操作以利于糖酵解时，MAIT1细胞数量升高，证实了代谢影响了MAIT细胞的反应。

有什么（临床）用途？

这是否意味着吃高脂肪的食物可以保护你免受肺炎的伤害？Kronenberg说，饮食可以对代谢物在体内的分布产生一些影响，但代谢在细胞和机体层面的功能不同，所以没有证据表明改变一个人的饮食模式会影响MAIT细胞的功能。

尽管如此，通过调整这些代谢物的药理水平，研究人员实际上能够改变动物的MAIT细胞反应，使其更好地对抗病毒感染或细菌。

为了在人类临床上做到这一点，研究人员建议开发疫苗来激活MAIT1或MAIT17细胞，或者甚至将一种细胞亚型移植到患者体内以提高特定的免疫反应。由于MAIT细胞和它们相互作用的主要信号蛋白在不同个体和物种间高度保守，它们也比其他类型的白细胞更不可能引发移植物抗宿主反应。

Kronenberg说："我们的希望是，在未来，我们将拥有选择性地增强MAIT1s或MAIT17s的工具，这样病人就可以根据需要调整他们的免疫系统，以对抗不同的病原体。"

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