2023年免疫学研究重要进展

2023年,国内外免疫学研究在多个领域取得了重要进展。除了经典的天然免疫和适应性免疫的识别与调控外,神经免疫、肿瘤免疫以及肿瘤免疫疗法等热点问题也迎来了重大突破,极大地推动了基础免疫学向临床应用的转化。随着人工智能、高通量测序和高分辨率成像等技术的高速发展,免疫学研究的相关内容得以更为精准地解析。本文旨在全面梳理总结2023年度在《Cell》、《Nature》、《Science》期刊上发表的免疫学相关论文,以期深入了解国内外免疫学领域的最新热点与趋势。

基于质谱流式细胞技术检测免疫细胞内重金属镉的方法学研究

目的建立灵敏、高通量的单个细胞内针对单个重金属水平检测方法。方法将小鼠暴露于高浓度重金属镉,分离各个脏器的免疫细胞及基质细胞,经过重金属偶联抗体处理后,用质谱流式细胞技术(mass cytometry)检测细胞内富集的镉信号。结果用该技术可以检测到单个细胞内沉积的镉信号,甚至可以精确显示镉同位素的比例,并可以定位到不同的细胞亚群,本研究发现肝脏和肾脏CD11b+GR1hiCD44+细胞亚群镉的富集信号最强。结论质谱流式细胞技术可以作为检测细胞内重金属富集量的方法,且灵敏度极高,具有很大的推广价值。CD11b+GR1hiCD44+免疫细胞群摄取镉的能力极强,有可能在机体发生重金属中毒时发挥保护作用。

2018年国际免疫学研究亮点述评

2018年诺贝尔生理学或医学奖颁给了美国免疫学家James P Alison和日本免疫学家Tasuku Honjo,以表彰他们在“发现负性免疫调节治疗癌症的疗法”方面的贡献。在2018年,免疫学还在多个领域取得了重要进展。本文梳理了国外机构2018年发表在Nature、Science、Cell三大杂志的研究论文,以管窥国际免疫学发展新进展、新趋势。

2018年中国免疫学研究重要进展

中国免疫学近年来迅速发展,取得了举世瞩目的进步,成为国际免疫学的重要力量。据我们不完全统计,2018年Nature、Science、Cell杂志主刊发表以中国科研机构为第一署名单位的免疫学论文总计12篇。在回顾了2018年国际免疫学研究亮点[1]的基础上,本文通过综述我国免疫学工作者在这三大杂志发表的论文,管窥2018年度中国免疫学研究的重要进展。

2019年国际免疫学研究重要进展

2019年的免疫学研究不仅对新细胞亚群、新调控机制等基本问题探索更加深入,还涌现出神经系统和心脑血管疾病机理、基于结构的疫苗设计等多个研究热点。同时,免疫学与其他学科进一步深度交叉融合,新技术不断发展,从基础研究到临床转化出现了一系列新突破。本文评述了2019年度在Cell、Nature、Science发表的免疫学论文,旨在总结免疫学研究的最新进展和发展趋势。

研究生课程免疫信息学的开设及效果初探

大数据背景下研究生教育必须转化教育观念和教育模式,以突出研究生创新实践能力以及科研思维的培养。结合当前生命科学的发展趋势、免疫学的自身特点以及作者单位的研究方向,对基础医学专业研究生开设免疫信息学课程。本文就该课程内容的架构、实施方案以及初次开课的效果进行讨论和分析,以期进一步完善免疫信息学课堂教学,并在基础医学专业研究生教育中得到推广。

2019年中国免疫学研究重要进展

2019年,以首次承办国际免疫学大会为标志,中国免疫学研究取得了系列重要进展。以中国科研机构为第一署名单位在Nature、Science、Cell发表的免疫学论文达到19篇,较2018年增长超过50%。本文通过综述我国免疫学工作者在这三大杂志发表的论文,管窥中国免疫学研究的重要进展。

将新冠肺炎“诊防治”引入医学免疫学课程教学的思考及在线教学实践

2020年初的新型冠状病毒肺炎(以下简称“新冠肺炎”)的爆发,使我们再次认识到免疫学的重要性,结合新冠肺炎在免疫学领域的研究发现,我们拟将新冠肺炎的免疫诊断、免疫预防和免疫治疗融入医学免疫学课程教学,同时穿插回顾免疫学基本概念、免疫应答核心过程及免疫病理机制,并结合新冠肺炎的最新进展进行拓展讨论,以增强教学内容的实用性和针对性,提高学生的应用能力和转化能力,使其能够学以致用,以胜任疾病防治之需。

双光子活体成像技术及其在免疫学中的应用

免疫应答的重要特征是运动性。双光子或多光子荧光显微成像技术以其组织器官穿透性深、光漂白及光毒性低等独特优势,成为活体内研究免疫应答过程的重要工具。本文首先介绍双光子活体成像技术的方法学原理及技术特点,随后简述其引入免疫学的历史。最后,本文重点从技术运用的角度,概括总结了双光子活体成像技术在免疫学研究中的应用。

LEF-1协助TCF-1决定蛋白免疫应答中滤泡辅助T细胞的功能

目的探讨在蛋白免疫应答中转录因子TCF-1与LEF-1在滤泡辅助T细胞的分化与功能中的地位。方法对他莫昔芬诱导的条件敲除Tcf7与Lef1小鼠采用NP-KLH联合铝佐剂免疫或者NP-CGG联合完全弗氏佐剂免疫,分析应答过程中滤泡辅助T细胞的分化与功能,检测蛋白免疫应答中T细胞与B细胞TCF-1与LEF-1的表达量,并用脾脏嵌合小鼠模型验证TCF-1与LEF-1对于滤泡辅助T细胞功能的重要性。结果Tcf7与Lef1敲除小鼠的滤泡辅助T细胞分化是正常的,而B细胞应答严重缺陷。同时,Tcf7敲除小鼠的B细胞应答也是缺陷的,而Lef1敲除小鼠的B细胞应答是完整的;TCF-1与LEF-1在滤泡辅助T细胞中大量表达,而在B细胞中不表达;脾脏嵌合小鼠模型提示,在有正常滤泡辅助T细胞的帮助下,B细胞中TCF-1与LEF-1的缺失不会导致B细胞应答缺陷。结论在蛋白免疫应答中,TCF-1与LEF-1对于滤泡辅助T细胞的分化是不重要的,LEF-1协助TCF-1通过影响滤泡辅助T细胞的功能而影响B细胞应答。

Mettl3对滤泡调节性T细胞免疫应答的调控研究

目的探讨Mettl3对滤泡调节性T细胞(T_(FR),follicular regulatory T cells)免疫应答的调控作用。方法用LCMVArmstrong病毒感染Mettl3的条件性敲除组Mettl3^(fl/fl)Cd4-Cre/Mettl3^(fl/fl)Cxcr5-Cre小鼠以及对照组WT小鼠。在感染后第8天,利用流式细胞术检测Mettl3敲除组小鼠和对照组WT小鼠脾脏T_(FR)细胞的频率、数量和T_(FR)细胞功能相关标志物(PD1、GITR、ICOS)的表达,生发中心(germinal center,GC)B细胞和浆细胞的数量和频率。通过1:1过继转移WT小鼠和Mettl3^(fl/fl)Cd4-Cre小鼠来源的骨髓细胞,构建骨髓嵌合小鼠,8周后选择重建成功的小鼠注射NP-OVA/CFA进行蛋白免疫,第8天时,利用流式细胞术检测小鼠脾脏中2种来源T_(FR)细胞的频率和T_(FR)功能相关分子(CTLA4、GITR)的表达。结果LCMV-Armstrong感染后,与WT组相比,Mettl3^(fl/fl)Cd4-Cre和Mettl3^(fl/fl)Cxcr5-Cre小鼠T_(FR)细胞的频率和数量减少(P<0.05),T_(FR)细胞PD1、GITR、ICOS的表达下降(P<0.05),GC-B细胞和浆细胞的数量和频率降低(P<0.05)。NP-OVA蛋白免疫后,骨髓嵌合小鼠中敲除Mettl3的T_(FR)细胞比例降低,CTLA4、GITR的表达下降(P<0.05)。结论Mettl3的缺失抑制了急性感染和蛋白免疫应答中T_(FR)细胞的分化和功能。

基于疫苗的癌症免疫预防

免疫监视理论认为,免疫系统能够控制癌症的发生和发展。基于上述概念,癌症的免疫预防是指通过在健康人中增强抗癌症免疫应答,达到有效降低癌症发生风险的方法。对于由诸如乙型肝炎病毒(HBV)、人乳头状瘤病毒(HPV)等致癌病毒引起的癌症,预防性癌症疫苗获得了很大的成功,证明了疫苗接种策略在降低全球癌症负担中的潜力。但是对于非病毒引起的癌症而言,其预防性疫苗的研究仍处于初期阶段并存在巨大的挑战。本文首先分析了癌症治疗面临的困境,进而阐述了癌症免疫预防的合理性,然后介绍了癌症预防性疫苗的研究现状,讨论了癌症免疫预防临床转化存在的问题和前景。最后,我们认为基于疫苗的癌症免疫预防是人类战胜癌症的方向。

激酶mTORC2在EAE模型中对致病性CD4^(+)T细胞的调控作用

目的研究mTORC2信号缺陷减轻EAE临床症状和其对致病性CD4^(+)T细胞的调控机制。方法通过MOG35-55肽免疫分别诱导Rictor^(fl/fl)CD4cre(Rictor^(-/-))和Rictor^(fl/fl)(WT)小鼠,记录其临床症状分数和体质量变化情况,应用流式细胞术检测致病性CD4^(+)T细胞亚群的数目、过氧化脂质水平和线粒体来源的ROS水平。结果Rictor^(-/-)小鼠中EAE临床症状比WT小鼠更轻,致病性CD4^(+)T细胞更少,且这群细胞更易发生铁死亡。结论mTORC2信号缺陷通过促使致病性CD4^(+)T细胞发生铁死亡来减轻EAE的临床症状。

FGL2拮抗新型冠状病毒鼠株MA17感染

目的通过新冠病毒小鼠适应性毒株MA17感染老年WT C57BL/6和Fgl2基因敲除小鼠,鉴定Fgl2基因敲除是否可以拮抗MA17毒株感染。方法使用MA17毒株感染老年WT小鼠和Fgl2基因敲除小鼠,记录生存率及体质量变化,通过H&E染色、免疫组化及Masson染色鉴定感染小鼠的炎性浸润及纤维化形成。结果与WT对照小鼠相比,Fgl2基因敲除小鼠表现出显著的生存率延长,体质量无明显下降,肺组织纤维蛋白原沉积减少以及肺纤维化显著改善。结论Fgl2基因敲除小鼠可以拮抗新型冠状病毒鼠株MA17感染引起的血栓及纤维化形成。

基于网络药理及分子对接预测灵芝酚对慢性肾脏病作用机制

目的通过网络药理学和分子对接技术探讨灵芝酚防治慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)的作用机制。方法筛选灵芝酚治疗CKD的潜在作用靶点,使用Cytoscape软件构建灵芝酚及慢性肾脏病的"靶点-信号通路"网络图,并进行靶点富集分析。最终将灵芝酚与核心靶点使用分子对接技术运行对接验证。结果共筛选出34个交集靶点,其中,中心靶点是PTGS2、TP53、ACE、ESR1等,这些靶点通过调节花生四烯酸代谢、脂质与动脉粥样硬化、类固醇激素生物合成等多条信号通路发挥防治CKD的作用。结论灵芝酚能够抑制调节类固醇激素的分泌和代谢等延缓CKD进展,并对慢性肾脏病并发心血管疾病有较好的作用。

ARA290增强巨噬细胞胞葬功能促进小鼠皮肤创面愈合

目的探讨促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)衍生肽ARA290对小鼠皮肤创面愈合的作用及机制。方法选用C57BL/6小鼠(SPF级),在背部皮肤切创造模,分为PBS组,ARA290低剂量组(100μg/kg)和ARA290高剂量组(200μg/kg),造模后每日创面周缘皮下注射100μl PBS或ARA290。每日创面拍照,记录创面愈合率。RT-PCR检测创面TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10及TGF-β1表达,并用Tunel染色计算创面凋亡细胞数目。体外共培养小鼠巨噬细胞系RAW264.7(RAW)和凋亡Jurkat细胞,流式细胞术检测巨噬细胞吞噬凋亡细胞的吞噬率;RT-PCR检测巨噬细胞TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10及TGF-β1的表达。结果ARA290高剂量组创面愈合快于ARA290低剂量组和PBS组,ARA290低剂量组创面愈合快于PBS组;ARA290高剂量组创面TNF-α、IL-6及IL-1β表达低于PBS组,而IL-10和TGF-β1表达高于PBS组,且凋亡细胞数目少于PBS组。ARA290组巨噬细胞吞噬凋亡细胞的吞噬率高于PBS组,且巨噬细胞吞噬凋亡细胞后TNF-α、IL-6和IL-1β表达低于PBS组,IL-10和TGF-β1表达高于PBS组(P<0.05)。结论ARA290通过增强巨噬细胞胞葬功能减少创面凋亡细胞聚集和促炎因子表达,增加抑炎因子和生长因子表达,促进创面炎症消退和组织修复,加快皮肤创面愈合。

C1632通过MAPK和NF-κB抑制巨噬细胞M1型极化

目的探讨C1632抑制巨噬细胞炎症和M1型极化的作用及机制。方法RAW264.7(小鼠单核巨噬细胞系)经LPS(10 ng/ml)和IFN-γ(20 ng/ml)处理24 h,诱导M1型极化后,分为对照组(DMSO 0.1%)、M1型巨噬细胞组(LPS和IFN-γ处理)、M1型巨噬细胞+C1632组(C1632质量浓度10μg/ml、25μg/ml和50μg/ml)。CCK8和流式细胞术检测C1632对M1型巨噬细胞活性和凋亡的影响。显微观察巨噬细胞极化形态。定量PCR检测炎性分子(IL-1β、IL-6、TNF-α、CXCL10、iNOS)和Lin28以及let7家族水平。流式细胞术检测CD80、CD86和MHC2水平。Western blot检测p38和NF-κB的磷酸化水平。LPS腹腔注射构建脓毒症小鼠模型。结果相较于对照组的M1型巨噬细胞,C1632处理后能明显抑制其活性和形态学改变,并且显著下调IL-1β、IL-6、TNF-α、iNOS和CXCL10等促炎因子的转录水平,抑制CD80、CD86和MHC2的蛋白水平。小鼠巨噬细胞中低表达或不表达Lin28,且C1632处理后未显著提高巨噬细胞成熟体let7水平。C1632处理后,p38和p65的磷酸化水平被显著抑制。C1632能显著提高脓毒症小鼠的生存率。结论C1632通过MAPK和NF-κB信号通路抑制巨噬细胞炎症和M1型极化,改善脓毒症小鼠的生存。

元胡止痛片联合强阿片类药物治疗肺癌术后中重度疼痛的临床观察

目的观察元胡止痛片联合强阿片类药物治疗肺癌术后中重度疼痛的临床疗效。方法选取2015年1月至2017年12月在我院接受肺癌手术并采用数字评估量表(NRS)法评估疼痛程度为中重度的患者100例,将其随机分为对照组和治疗组。对照组口服给予盐酸羟考酮缓释片治疗,治疗组则在口服盐酸羟考酮缓释片的基础上,口服元胡止痛片,观察2组患者的临床疗效。结果2组镇痛效果相当,差异无统计学意义(P>0.05);与对照组相比,治疗组可减少滴定结束时所需要的盐酸羟考酮缓释片的剂量,差异具有统计学意义(P<0.05);治疗组的恶心、呕吐及便秘的总发生率和Ⅱ度+Ⅲ度的不良反应总发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论元胡止痛片联合强阿片类药物在缓解肺癌术后中重度疼痛中镇痛效果显著且不良反应更少。

滤泡辅助性T细胞是系统性红斑狼疮潜在的治疗靶标

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种慢性自身免疫性疾病,其特征是B细胞过度活化产生致病性自身抗体,因而减少抗体产生是治疗SLE疾病的一种方式。滤泡辅助性T细胞(follicular T helper cells,Tfh)是CD4^+T细胞的一个亚群,辅助B细胞分化成长寿命浆细胞产生自身抗核抗体促发SLE疾病。本文就Tfh细胞参与SLE疾病的发展、参与Tfh细胞形成的因素以及Tfh细胞作为SLE强有力的治疗靶标进行概述。

促红细胞生成素对β淀粉样蛋白致小胶质细胞功能改变的影响

目的探讨促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)对β淀粉样蛋白致小胶质细胞功能改变的影响,为EPO干预阿尔兹海默病(Alzheimer disease,AD)提供理论基础。方法通过Aβ1-42、FITC-Aβ_(1-42)及rh EPO处理BV2小胶质细胞,荧光定量PCR检测细胞炎症因子m RNA表达水平,CCK-8法检测细胞生存活力,流式细胞术检测细胞对FITC-Aβ1-42的吞噬情况。结果 Aβ1-42的处理导致BV2细胞TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-10的m RNA水平升高,而EPO的干预可以抑制Aβ1-42导致的促炎性细胞因子水平升高,并促进抗炎性细胞因子IL-10的表达;Aβ1-42可抑制BV2细胞的生存活力,而EPO可以提高经Aβ1-42处理的BV2细胞的生存活力;EPO可促进BV2细胞对FITC-Aβ1-42的吞噬清除。结论 EPO可以提高小胶质细胞的生存活力、促进其对Aβ的吞噬能力,并抑制其炎症激活,对AD发病机制及防治研究具有潜在的意义。