神经递质多巴胺是抗体产生的关键调节

  B 细胞产生抗体需要和 T 淋巴细胞相互交流和合作完成,最新《自然》发表国立大学 Papa 等的论文,对 T 细胞调节 B 细胞产生抗体的基础进行了研究,他们惊奇地发现,这种过程需要一种经典的神经递质多巴胺。多巴胺是中枢神经递质的一种,大多数人比较熟悉的就是在黑质多巴胺神经元,因为这种神经元死亡会产生一种常见神经推行性疾病帕金森病。

  喜欢追求新奇是科学研究的重要动力之一,新奇的结果也往往受到更多人的关注。本研究发现神经递质对免疫功能的调节,从更宏观角度看,并不意外。因为越来越多研究发现,神经和免疫系统存在多关联非常多,这两种重要的系统都需要多细胞协作,这种协作工作模式一般通过各种跨细胞信号传递,两类系统选择类似的进行调控符合进化特征,而且免疫和神经系统之间也存在多种模式的交互作用,这就更决定了两个系统共享类似调控。过去也曾经证明,经典的神经递质如乙酰胆碱、肾上腺素和去甲肾上腺素都参与免疫功能的调节,这样的情况还应该有很多。

  抗体(antibody)是一种由浆细胞(成熟 B 细胞)分泌,被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等的大型 Y 形蛋白质,仅被发现存在于脊椎动物的血液等体液中。抗体能识别特定外来物的一个独特特征,该外来目标被称为抗原。

  B 细胞产生抗体是机体对抗病原体的一种有效方式,B 细胞产生抗体需要变成成熟 B 细胞,成熟 B 细胞就是浆细胞。为了实现这个转变,B 细胞需要 CD4 阳性 T 淋巴细胞的协助,CD4 阳性 T 淋巴细胞的另一个名字为滤泡辅助性 T (TFH)细胞。当一个 B 细胞和一个 TFH 识别出一种抗原,他们就激活并迁移到淋巴结和脾脏内的生发中心。在生发中心,被同一抗原激活的高度移动的 T 细胞和 B 细胞相互作用,这种作用是通过细胞表面结构形成的动态 T–B 免疫突触。TFH 通过这种免疫突触给 B 细胞输送刺激后者成熟的信号,也接受来自 B 细胞的信号维持自身的工作状态。这是一种非常巧妙的合作模式,相信在中枢神经系统内也存在类似的合作模式,例如一些视觉信号刺激下,形成学习和记忆的过程,也可能需要这种类似的共同依赖关系。虽然过去对这种信号交流有了解,但是并不清楚这些免疫突触如何促进两个细胞进行信号交换,并如何利用这些信号交换有效产生抗体生成细胞的过程。Papa 等对人类扁桃体的样本进行监测,发现 TFH 能强烈表达一些,这些中包括酸性蛋白质嗜铬粒蛋白 B,是神经系统中形成突触联系的重要成分,在肾上腺髓质和交感神经中分别与儿茶酚胺和去甲肾上腺素一起分泌。嗜铬粒蛋白 B 是细胞内大致密突触囊泡的组份,在中枢神经系统,大致密突触囊泡是神经细胞浓缩和传递多巴胺神经递质的重要结构。使用高直接质谱分析方法探测多巴胺,研究发现人类 TFH 细胞含有大量多巴胺,但是其他细胞包括小鼠 TFH 细胞和人类其他类型的 T 细胞都没有多巴胺。研究还发现,受到生发中心内 B 细胞刺激后,人类 TFH 细胞能多巴胺,在 TFH 细胞 CD40 配体和白细胞介素 21 共同作用下,的多巴胺足够刺激 B 细胞变成成熟的细胞。进一步研究发现,多巴胺刺激 B 细胞后其细胞表面共刺激 ICOS 受体显著上调,ICOS 受体可与 TFH 细胞表面的相应配体结合并激活。

  虽然多巴胺对免疫功能的调节早就被注意到,但是最新研究首次确定了多巴胺能性在人类免疫突触中发挥关键信号传递作用。多巴胺在血液中半衰期大约是 1 - 2 分钟,在淋巴结生发中心大概也有类似快速降解规律,这种动态变化特征对于动态 TFH 细胞信号对 B 细胞的精确调控十分关键。这也提示人类 TFH 细胞是一类对性和精确度调节要求非常高的亚细胞类型。生物学的秘密太多,随便哪个角度都会有许多秘密和故事需要讲,从事生物学研究,阅读生物学论文,总会不断有惊喜,不断有新的故事,总不会感到无聊。

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