Cell：固有免疫细胞在感染发生前就已做好充分准备

在一项新的研究中，通过使用强大的基因组技术，来自美国国家关节炎、肌肉骨骼与皮肤疾病研究所（National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases, NIAMS）等多家机构的研究人员发现被称作固有淋巴细胞（innate lymphoid cell, ILC, 也译作先天淋巴细胞）的免疫细胞通过发育逐渐地为对感染作出的反应做好准备。这有助认识这种越来越被认为在身体免疫防御中发挥重要作用的细胞类型的发育和功能。相关研究结果于2016年5月5日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Developmental Acquisition of Regulomes Underlies Innate Lymphoid Cell Functionality”。

论文通信作者、NIAMS科学主任John J. O'Shea博士说，“在此之前，科学家们着重关注T细胞---另一种免疫细胞类型。ILC正获得公众关注的焦点，这是因为它们似乎在保护身体的屏障区域（如皮肤、肺部和肠道）---微生物必需首先穿过这些屏障才能进入宿主体内---中发挥着关键性作用。”

我们的免疫系统有两种武器---先天性免疫系统和适应性免疫系统。ILC是先天性免疫细胞，能够在入侵的首个位点快速地对病原体作出反应。它们释放被称作细胞因子的小分子，这些细胞因子传递信号来抵抗感染。

适应性免疫反应较为缓慢地启动以便建立许多能够靶向作用于特定入侵性病原体的细胞。T细胞，特别是辅助性T细胞，是适应性免疫系统的关键部分。依据它们试图抵抗的病原体类型，它们产生不同的细胞因子。

ILC尽管在启动先天性免疫反应中发挥着关键性作用，但是并未获得太多关注。近期的研究已揭示出ILC和T细胞在它们的亚型（根据它们产生的细胞因子类型来加以确定）上互为彼此的镜像。然而，这两种类型的细胞之间的关系一直是不清楚的。

为了确定是什么让ILC与T细胞区分开来，O'Shea博士团队寻求细胞基因组的帮助，作为细胞的遗传物质，基因组为细胞如何发挥功能提供详细的指令。让每种细胞类型独特的一部分指令在于它们不同的DNA结构特征和调节因子。一段DNA和一组调节因子的结合能够被认为是一种开关---它有助确定一个基因是关闭的（不活跃的）或开启的（活跃的）。

不活跃的DNA区域紧密地缠绕着，而活跃的DNA区域是开放的，能够被读取遗传信息的细胞机器访问到。开放的基因组区域包括基因本身以及很多有助于调节它们活性的区域。这些基因组区域和控制遗传信息是否被读取的调节因子一起被称作为细胞的调节物组（regulome）。

通过针对小鼠开展研究，研究人员分析了ILC和T细胞基因组中控制细胞因子基因表达的区域。他们发现每种ILC亚型与一种独特的可访问的区域模式相关联。这些区域模式能够被视为每种亚型的条形码。进一步实验证实ILC在细胞发育过程中以一种渐进方式获得它们的条形码。

重要地，这一分析证实这些条形码在ILC遭遇到感染之前就已在它们中就位。在控制细胞因子基因表达的开关附近的这种开放的可访问到的DNA区域可能在能够让ILC在感染后快速发动攻击中发挥着至关重要的作用。

相反，研究人员发现在小鼠T细胞中控制细胞因子基因表达的很多这样的DNA区域在接触到病原体之前是可不能访问到的和不活跃的。但是一旦遭受感染，T细胞获得类似于它们对应的ILC的条形码。这一结果反映了早前的发现：ILC亚型和T细胞亚型产生类似的一组细胞因子，但是在这两种细胞类型如何控制这些关键的免疫反应基因活性上存在差异。尽管ILC的调节景观（regulatory landscape）让这些ILC针对感染作出快速防御的准备，但是当病原体入侵时，T细胞的调节景观让这些T细胞针对感染作出最少的准备。仅当感染发生后，调节景观发生变化从而使得T细胞发动它们的攻击。

论文第一作者、NIAMS博士后研究员Han-Yu Shih博士说，“ILC和T细胞看起来是非常不同的，但是令人吃惊的是，它们控制关键免疫反应的方式是非常类似的。ILC是在不到10年前发现的，但是它们与T细胞之间的对应性将能够让我们更加快速地理解它们如何发挥作用和开发增加或抑制它们的功能的方法以便治疗免疫疾病和炎性疾病。”

Han-Yu Shih5, Giuseppe Sciumè5, Yohei Mikami5, Liying Guo, Hong-Wei Sun, Stephen R. Brooks, Joseph F. Urban Jr., Fred P. Davis, Yuka Kanno, John J. O’Shea.Developmental Acquisition of Regulomes Underlies Innate Lymphoid Cell Functionality.Cell. doi:10.1016/j.cell.2016.04.029