Sci:局部的细胞集体行为诱导T细胞记忆 簇T胞因子敏增

邓文龙

Science：揭示局部的细胞集体行为诱导T细胞记忆机制

簇集在一起的T细胞对细胞因子IL-2和IL-6的敏感性增加了

T胞因子敏增

2018-06-24 09:50

2018年6月24日/生物谷BIOON/---细胞命运决定在脊椎动物免疫系统的运作中起着核心作用。建立有效的获得性免疫反应取决于初始T细胞（naïve T cell）在识别同源抗原（cognate antigen）后分化成各种类型的效应T细胞（effector T cell）和记忆T细胞（memory T cell）以及这些细胞群体之间的适当平衡。许多研究已表明当更多的T细胞参与这种免疫反应时，效应T细胞和中枢记忆T细胞（central memory T cell）之间的平衡向有利于中枢记忆T细胞的方向转变。这种观察结果具有群体感应（quorum sensing）---细胞对它们的群体密度作出反应的能力---的特征。然而，驱动T细胞中的这种行为的机制仍然是难以捉摸的。

在一项新的研究中，来自以色列魏兹曼科学研究所和英国伦敦大学学院的研究人员在体内和体外观察到在较高的细胞密度下，祖细胞中枢记忆T细胞（progenitor central memory T cell, pTCM）的分化增加了。然而，活化的T细胞快速形成密集动态细胞簇（dense dynamic cluster），从而很难区分这种密集动态细胞簇中的局部相互作用和通过可溶性因子进行的全局长程相互作用开来。为了克服这种困难，这些研究人员使用活细胞成像来追踪微孔阵列中培养的细胞增殖和分化。这种微培养系统允许对相互作用的T细胞和它们在T细胞活化后的状态进行精确控制和监测。持续地跟踪分化和增殖使得他们能够研究细胞集体行为（cellular collectivity）的机制及其对记忆分化的影响。相关研究结果发表在2018年6月15日的Science期刊上，论文标题为“Induction of CD4 T cell memory by local cellular collectivity”。

图片来自Science, doi:10.1126/science.aaj1853。

这些研究人员首先利用RNA测序和体内实验证实在他们的细胞培养物中早期形成的pTCM细胞显示出业已确定的中枢记忆T细胞特征。接着，他们利用这种微培养系统发现了pTCM细胞的分化速率取决于单个微孔内的细胞数量：当局部的相互作用细胞的数量高于一个阈值时，这种分化速率会显著增加。进一步的分析表明细胞遵循一种通用的分化轨迹，也依此它们的分化速率持续地受到相互作用的细胞的瞬时数量而不是简单地由最初存在于每个微孔内的细胞的数量或细胞分裂的数量的调节。通过将实验操作和计算机模拟相结合，他们证实这种观察到的细胞集体行为涉及簇集在一起的T细胞对细胞因子IL-2和IL-6的敏感性增加了。

通过系统地分析细胞间相互作用在一种合成微环境中的作用，这些研究人员发现局部T细胞密度能够调节中枢记忆T细胞和效应T细胞之间的平衡，而与抗原呈递细胞或T细胞受体信号强度的潜在影响无关。这种细胞集体行为是一个连续的过程，并不是由细胞分裂的数量决定的，而是由任何给定时间下的局部相互作用细胞的数量决定的。局部的细胞集体行为能够通过调节在对抗原作出反应时的T细胞克隆活化期间的这些T细胞克隆之间的相互作用来影响免疫记忆的多样性和强度。理解T细胞社会行为的规则对学习如何操纵免疫系统用于治疗或预防目的将是比较重要的。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Michal Polonsky1, Jacob Rimer1, Amos Kern-Perets et al. Induction of CD4 T cell memory by local cellular collectivity. Science, 15 Jun 2018, 360(6394):eaaj1853, doi:10.1126/science.aaj1853

http://science.sciencemag.org/content/360/6394/eaaj1853

http://news.bioon.com/article/6723853.html



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