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惊人!脓毒症患者血液中发现一种罕见粒子:会破坏免疫细胞并改变其形状

2020-12-07 19:08 前瞻网   

拉霍亚免疫研究所(LJI)的研究人员发现,脓毒症患者的血液中似乎存在一种以前从未见过的颗粒。

科学家们是第一个证明这些被称为“被延长的中性粒细胞衍生的结构”(ENDS)的粒子,在它们穿过身体的过程中,会破坏免疫细胞并改变它们的形状。

惊人!脓毒症患者血液中发现一种罕见粒子:会破坏免疫细胞并改变其形状

“我们在人体中发现了一种以前从未被描述过的新粒子,”LJI导师、医学博士Alex Marki解释说,他是这项研究的第一作者。“这不是每天都会发生的事情。”

这项研究于2020年12月4日发表在《实验医学杂志》(Journal of Experimental Medicine)上,显示了理解免疫细胞在疾病过程中如何变化的重要性。

惊人!脓毒症患者血液中发现一种罕见粒子:会破坏免疫细胞并改变其形状

他们的发现始于一个奇怪的观察:

Marki当时正在研究中性粒细胞(neutrophils)——这是一种免疫细胞,它在血液中流动,进入组织中抵抗感染。当时,他正在研究活老鼠,以确定是否存在一种叫做“系索”(tethers)的管子。当嗜中性粒细胞在血管壁上滚动时,这些“系索”附着在嗜中性粒细胞上。

在这些实验中,Marki注意到长而薄的中性粒细胞来源粘在血管壁上。

由于科学文献中没有描述这种结构,研究小组不得不给它们起一个名字。最初的实验室俚语名称“香肠”(sausages),最终被正式命名为“被延长的中性粒细胞衍生的结构”(the elongated neutrophil-derived structures,ENDS)所取代。

由于迫切需要了解更多关于这些新物体的信息,LJI团队开发了一系列新技术来研究ENDS如何形成和降解,并在人类和小鼠的血浆中进一步检测它们。

多亏了精密的成像技术,LJI团队发现“系索”变成了END。随着嗜中性粒细胞的翻滚,它们的“系索”变得越来越长。最终,绳子变得太薄——只有150纳米(大约是人类头发丝宽度的1/500)。然后它们在中间断裂。部分系带留在嗜中性粒细胞上,但断裂的片段在血液中飞走,形成一个END。

研究人员发现,这些END卷曲在血管壁上,直到它们变成圆形。END很可能会在一段时间内完好无损,但不会太久。如果没有任何维持生命的细胞器,END就会开始死亡。事实上,研究人员发现,这些END会分泌促进炎症的信号分子。

研究人员发现,与健康受试者相比,在脓毒症患者中,END的检测简易度要高出大约100倍。

对败血症患者而言,这意味着什么?当免疫系统对感染产生过度反应,使身体充满危险的化学物质时,就会发生脓毒症。这些化学物质不仅仅是对抗感染,而是在通过血液循环的过程中引发器官损伤。败血性休克的死亡率,已经高达30%!

研究人员们表示,他们目前仍然不确定为什么在脓毒症患者体内会形成ENDS。为了了解更多,Marki希望收集更多的患者样本,来跟踪ENDS的形成和频率。他说:“我想从每个病人的几个时间点研究血液——看看结果如何发生动态的变化。”

从理论上讲,END可以作为早期脓毒症检测的生物标志物,但目前还无法在临床环境中检测到它们。“现在,这种分析方法还不实用,因为它需要专门的仪器,”同样参与研究的Ley表示。

Ley认为研究ENDS可以揭示免疫系统如何进化的秘密。他很想知道最终的形成过程是如何演变的,以及为什么会出现这一系列变化。

“中性粒细胞是一种非常柔软的细胞,可以变形到达身体的任何地方,”Ley说。“所以我的一个假设是,结果可能是你为拥有如此柔软的细胞所付出的代价——如果你用力过大,它就会分崩离析。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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