英科學家:發現罕見免疫細胞具有腸道修復功能

英國倫敦國王學院的科學家在研究中發現,腸道中一種罕見的免疫細胞類型具有出乎意料的組織修復作用,如果調節異常,可能會導致纖維化或癌病變。此一突破將對治療克羅恩氏病(Crohn’s disease)和潰瘍性結腸炎等發炎性腸道疾病(inflammatory bowel diseases, IBD)的患者產生重要意義。

 

 

近期於《Nature Materials》發表的一篇論文中,英國倫敦國王學院的研究小組發現,第1型先天性淋巴細胞 (type-1 innate lymphoid cells, ILC1) 可以促進組織修復,但是當它們在發炎組織中累積的同時,也有可能引起IBD合併症,例如癌症和纖維化。在過去,我們認為這些細胞的功能是驅動發炎症狀,所以現在的這些發現將有機會為患有IBD的患者提供一個全新的治療方法。

 

ILC1劑量平衡的微妙關係

為了了解ILC1對腸道的影響,科學家們將ILC1與腸道類器官(在培養皿中生長的正常腸道的微型版本)結合使用。他們原本打算利用這個系統來研究在類器官中由ILC1所驅動的發炎反應,但無意間他們發現ILC1分泌了其他蛋白質,而這些蛋白質既可以促進腸壁屏障的生長,又可以促進其下方支撐結構的重塑,這些都是類似於傷口癒合時會出現的反應。

但是,這只是故事的一半。與此同時科學家們也發現,ILC1的累積是有可能觸發IBD的兩種常見併發症,纖維化病變或腫瘤的加劇生長。

由小腸製成的類器官在幹細胞隱窩芽(crypt buds)中的表達受體CD44(紫紅,左),但是當將ILC1添加到培養物中時,這些CD44陽性的隱窩芽會生長,這可能會在慢性發炎的環境中引起異常的腫瘤生長。Credit: Geraldine Jowett

 

此研究主要作者,倫敦國王學院的博士學生Geraldine Jowett對這一發現有些驚訝:「即使我們確定的信號是之前就已建立與IBD相關的生物標誌物,但實際上發現這些信號是來自ILC1也令人興奮,出乎意料且重要。」

Jowett接著解釋說:「這是一個平衡問題:從好的方面來談,ILC1s具有分泌這種蛋白的能力,表示我們可能一直都是以錯誤的方式去思考它們,而ILC1s這種幫助癒合的反應可以至少為三分之二的目前對消炎治療無反應的患者提供希望。」

「但另一方面,ILC1可能僅在小劑量時有益,且如果劑量調節異常,將有機會導致腫瘤生成或纖維化組織形成,實際上可能會使IBD患者的病情惡化。」

即使如此,這個發現提供了治療干預一個新的策略方向,比如說讓醫生能夠識別出高風險發生IBD合併症且需要進行侵入性手術的患者。

 

病患來源的ILC1(藍)如何驅動腸道類器官周圍的合成水凝膠降解。Credit: Geraldine Jowett

 

可能提供COVID-19一個潛在的治療

此一發現也可能對COVD-19患者產生影響,因為ILC1通常被認為是肺部和腸道病毒感染的關鍵第一反應者。即使是感染了SARS-CoV2的年輕無症狀患者也出現了肺纖維化的早期跡象。由於在慢性病毒感染期間,ILC1會大量聚集,因此ILC1也可能在COVID-19患者的肺中聚集並在肺纖維化中發揮作用。

倫敦國王學院粘膜免疫學家和研究共同作者Joana Neves博士說:「許多環境和遺傳因素皆有可能導致IBD,因此透過將IBD患者的ILC1與合成培養系統結合,我們就能夠更確定是否就是ILC1在推動傷口的癒合反應,而非受患者飲食、突變或治療方案的干擾。」

 

 

參考來源:

  1. ILC1 drive intestinal epithelial and matrix remodelling
  2. Rare immune cells drive gut repair

Ying Chang

作者

Ying Chang

曾在醫療相關領域工作三年,包含醫療耗材、檢測服務、扶持計畫等。希望能將更多生醫知識和即時消息分享給關注健康醫療的你們!

Up Next

相關的 文章

X