结核病细菌感染身体后的第一天，一系列免疫细胞被激活以对抗感染。根据华盛顿大学圣路易斯医学院和南非夸祖鲁-纳塔尔省非洲健康研究所的一项新研究，现在，研究人员已经确定了一个在早期关键时期协调身体免疫防御的主细胞。
6月5日发表在《自然》杂志上的研究结果表明，支持这些细胞的活动有助于防止致命细菌在肺部站稳脚跟，并减少每年数千万例新感染。
“对结核病的免疫反应取决于这种细胞的早期反应，这为结核病控制开辟了一条新的途径，”该系临时负责人、教授Shabaana Abdul Khader博士说。医学院分子微生物学。“现在我们可以开始思考如何靶向这个细胞，帮助身体抵抗细菌，然后我们就有机会打造自己。”
根据世界卫生组织的数据，2017年约有150万人死于结核病，这使其成为世界上最致命的传染病。疫苗虽然可以使用，但只能提供很好的保护，防止儿童得更严重的疾病，在年龄较大的儿童和成人中效果较差。尽管被广泛使用，疫苗仍未能阻止疾病的传播，世界上四分之一的人口感染了结核病。
“最近疫苗试验的积极结果使这项活动成为结核病免疫学的一个激动人心的时刻，”非洲卫生研究所的联合高级作者阿拉斯代尔莱斯利博士说。“我们对导致结核病的细菌和人之间的相互作用了解得越多，我们就越有可能在这些成就的基础上进一步发展和战胜这种致命的流行病。”
疫苗旨在通过向适应性免疫细胞提供一些危险微生物来警告免疫系统。当这些微生物出现时，这些细胞会记住它们看到的东西，并迅速做出反应——理想情况下，在微生物繁殖并导致疾病之前。但就结核病而言，即使通过接种疫苗触发了适应性免疫，也可能保护人的速度太慢。
Khader、Leslie和他们的同事——包括Leslie实验室的研究生Amanda Ardain，以及Khader实验室的博士后研究员Racquel Domingo-Gonzalez博士和Shibali Das博士——对动物和人类进行了研究，以确定免疫细胞和蛋白质在感染后的第一天保护身体免受结核病的侵害。
他们发现被称为第3组先天性淋巴细胞(ILC3)的细胞在感染的前两周起着关键作用。ILC3细胞属于免疫系统的先天分支，可以检测和响应体内的外来入侵者。生物学家一直认为先天免疫系统缺乏对特定微生物的记忆，但最近的研究表明，一些先天免疫细胞可能有记忆。
实验表明，感染后5天内，ILC3细胞出现在肺部，在那里它们释放出激活和吸引其他免疫细胞的化合物。到达的细胞包括其他先天免疫细胞(含有杀菌武器)和适应性免疫细胞，适应性免疫细胞引导并增强先天免疫细胞的杀伤潜力。免疫细胞将细菌包围在一起并消灭它们。
在缺乏ILC3细胞的小鼠中，免疫反应被延迟，难以离开地面。激活的化合物后来被释放出来，免疫细胞慢慢到达肺部，细菌没有被免疫细胞吞噬。因此，这些老鼠病得很重，肺部有更多的肺结核。当研究人员将ILC3细胞给予缺乏自身ILC3细胞的小鼠时，就会启动免疫反应，细菌数量永远不会增加。
“这些先天淋巴细胞似乎能够协调所有早期的下游免疫反应——无论是先天的还是适应性的——你需要控制感染，”卡德尔说，他也是病理学和免疫学教授。
在患有结核病的人和动物中，ILC3细胞聚集在肺中，特别是在包围和杀死细菌的免疫结构中。抗生素治疗成功后，ILC3细胞血液中的细胞变得更加丰富，这表明肺部不再需要细胞来对抗感染。
疫苗研发者很大程度上忽视了先天免疫系统，因为它被认为缺乏记忆特定微生物的能力。然而，最近的研究表明，先天免疫细胞可能有记忆或可以更有效地训练，从而加强身体的先天免疫防御，提供广泛的保护。抗结核疫苗——被称为卡介苗——是一个世纪前开发的，针对的是适应性免疫系统。但是现在认为训练先天免疫系统可以发挥作用。
Khader说：“接种卡介苗的儿童不仅可以抵抗结核病，还可以在几年内预防不同的传染病和癌症。“与未接种疫苗的儿童相比，他们的发病率和死亡率较低。我们不想取代卡介苗，但我们可以找到一种化合物，当卡介苗的效果开始减弱时，可以用来提高接种过疫苗的儿童的免疫力。”
Khader的研究小组已经开始筛选一组化合物，以寻找能够增强ILC3活性并在感染后第一天产生更强免疫反应的化合物。
“这仍然是一个悬而未决的问题，肺中的ILCs是否可以被训练或记忆，以及训练或记忆可以持续多长时间，”Khader说。“然而，如果我们能训练它们，让这些细胞的数量做好准备，随时可以进入肺部，那么这可能是我们制造更有效的结核病疫苗的一种方法。”
莱斯利补充说：“这项研究是南非和美国科学家之间的杰出合作，完美地说明了汇集各大洲的专业知识来促进结核病科学研究的力量。”
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