颠覆认知！Science子刊：先天免疫，也有记忆

领域：免疫学

杂志：Science Immunology

亮点：

1）来自美国的一个科学家团队证实，先前被认为不参与适应性免疫的人类自然杀伤（NK）细胞在最初接触病毒抗原后，会形成记忆；

2）该成果可能有助于开发更有效的新型疫苗。

长期以来，科学家们一直认为，人类和许多其它哺乳动物有两种类型的免疫系统：先天免疫系统和适应性免疫系统。前者由自然杀伤（NK）细胞驱动，这类免疫细胞能够攻击被它识别为“异己”（non-self）的任何细胞；后者由B细胞和T细胞驱动，这些细胞会对它们遇到过的特定抗原形成长期记忆，从而在以后更好地对抗这些抗原。

NK细胞被认为是抵御任何外来病原体的第一道屏障，通过在细胞上“刺洞”杀死它们。几年前，有研究发现[1]，这些NK细胞可能能够对以前接触过的抗原形成“记忆”，并在适应性免疫中发挥作用，至少在小鼠中是这样。

图片来源：Science Immunology

5月10日，一篇发表在Science Immunology上[2]的论文首次报道了NK细胞在人类中也具有这样的功能。

该研究分两部分进行。在第一部分，科学家们首先建立了一个拥有“人源化”免疫系统的小鼠模型。在这个模型中，人类免疫细胞取代了小鼠的免疫细胞。接着，他们将其中一些“人源化”小鼠暴露于HIV包膜疫苗中，剩下的小鼠作为对照。然后，他们从小鼠的肝脏和脾脏中提取NK细胞，并分别培养这些细胞，再让这些细胞暴露于另一种HIV包膜、一种流感病毒、一种惰性蛋白，或者什么都不接触。

结果显示，来自接触过HIV抗原的小鼠的NK细胞在遇到HIV蛋白时会起作用，但不响应惰性蛋白，对流感病毒响应有限。而先前未接触HIV包膜蛋白的小鼠的NK细胞对科学家们提供的每一种“暴露”要么忽视，要么响应有限。

这些结果支持了免疫学家Silke Paust（通讯作者）团队先前的发现，即，NK细胞能够回忆起过去与病原体的接触。不过，这项新研究也有一个惊喜，即，只有收集自小鼠肝脏的NK细胞似乎“记得”HIV包膜，而收集自小鼠脾脏的NK细胞并未表现出该特性。来自脾脏的NK细胞的反应都像是从未接触过HIV包膜病毒。

图片来源：Science Immunology

研究的第二部分在人类中进行。Paust和她的团队招募了年龄在40-60岁之间的成年人，这些人在孩童时期患过水痘。研究中，科学家们给他们注射了来自水痘病毒的糖蛋白。对于曾患过水痘的人来说，在注射部位，皮肤上会产生起水疱样（blister-like）的反应。一旦水疱形成，研究人员就分离出被招募到该位置的NK细胞。分析显示，与机体其它地方的NK细胞不同，这些NK细胞是活跃的，正在对抗抗原，表明这些细胞的适应性记忆已经持续了几十年。

未参与该研究的免疫学家Mary Markiewicz表示，这项研究带来了一种可能性，即，疫苗接种策略有望被开发用于诱导记忆NK细胞。了解NK细胞如何形成适应性记忆，可能有助于研究人员开发更有效的新型疫苗。

伦敦国王学院的生物学家Graham Lord称这项研究“非常令人兴奋”，但他也强调，在能够转化为有用的疗法前，科学家们需要进一步探索NK细胞形成长期记忆背后的生物学机制。

相关论文：

[1] Silke Paust et al. Natural killer cell memory. Nature Immunology(2011).

[2] Rana Nikzad et al. Human natural killer cells mediate adaptive immunity to viral antigens. Science Immunology(2019).

参考资料：

1# Innate Immune Cells May Actually Remember Their Targets