科學家們在中性粒細胞研究領域取得的新成果!

本文中，小編整理了多篇重要研究成果，共同解讀科學家們在中性粒細胞研究領域取得的新成果，分享給大家！

圖片來源：Emma Nolan et al. Nature (2020) doi:10.1038/d41586-020-01672-3

【1】Immunity：鑑定出人骨髓中罕見的產生中性粒細胞的早期幹細胞

doi：10.1016/j.immuni.2020.07.017

中性粒細胞是免疫系統中的戰士。它們隨時準備採取行動，幫助治癒損傷或抵禦疾病。除非在它們的發育過程中出了問題。未成熟的中性粒細胞並不都是戰士---它們可能是危險的叛徒。血液中高水平的未成熟中性粒細胞可以是癌症的一個信號，甚至可能是新冠肺炎（COVID-19）的生物標誌物。如今，在一項新的研究中，來自美國拉霍亞免疫學研究所（LJI）的研究人員追蹤到了人類骨髓中產生中性粒細胞的罕見幹細胞。這就為科學家們提供了一條幹預中性粒細胞發育出現差錯的疾病的潛在途徑，相關研究結果發表在Immunity期刊上。

研究者表示，我們鑑定出作為中性粒細胞早期起源的幹細胞。中性粒細胞是人類最豐富的血細胞類型。了解人類中性粒細胞是如何發育的在當前特別有意義，這是因為在重症COVID-19患者的血液和肺部都發現未成熟的中性粒細胞升高。儘管中性粒細胞很重要，但事實證明它們非常難以研究。它們在體外不能很好地保存，而產生它們的幹細胞更難研究，這是因為它們只生活在骨髓中。

【2】Blood：中性粒細胞胞外陷阱或是導致COVID-19併發症的罪魁禍首！

doi：10.1182/blood.2020007008

過度活躍的防禦反應可能導致血液凝塊增加、疾病嚴重程度和COVID-19死亡。一種被稱為"NETosis"的現象，即對抗感染的細胞釋放一種網狀物質來誘捕入侵的病毒，這是使用呼吸機的人和死於這種疾病的人越來越活躍的免疫反應的一部分。由猶他大學健康研究中心和PEEL Therapeutics公司領導的研究小組，與冷泉港實驗室和威爾康奈爾醫學院合作，在Blood雜誌上發表了一項新的研究報告，研究者表示，這項研究向我們揭示了COVID-19肺部損傷的潛在機制，而這一機制之前並未被認為是可能的治療靶點。

該研究還報告說，在實驗室實驗中，一種最初在臍帶血液中發現的天然蛋白質抑制了這種網狀免疫反應，這可能為治療開闢了新的途徑；據估計，有多達10%的COVID-19患者病情嚴重，出現呼吸窘迫，肺損傷的原因是一個值得深入研究的課題，越來越多的證據表明，增加的血凝塊可能導致併發症引起的疾病。

【3】中性粒細胞的「安全網」或能促進癌細胞轉移並不斷增殖

doi：10.1038/d41586-020-01672-3

中性粒細胞是一種特殊的免疫細胞，其能為機體抵禦感染提供第一道免疫防線，然而，在很多情況下，其都有能力促進癌症發生轉移，即讓癌細胞從原發性位點遷移並在機體其它部位生長，日前一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，研究者Yang等人就揭示了中性粒細胞促進這一致命過程的分子機制。

中性粒細胞的一個關鍵特徵就是能將一種名為中性粒細胞胞外陷阱（NET，neutrophil extracellular trap）的特殊結構擠壓到周圍環境中，其優覆蓋對微生物有毒的特殊酶類的DNA網所組成，其能夠捕獲並殺滅入侵的微生物，在肺部中，NETs能被炎症所誘導，而其抗腫瘤活性也與NET相關的酶類有關，如今越來越多的研究證據表明，NETs能介導癌細胞侵襲特性的發生及進展，然而研究人員並不清楚NETs如何增強癌症的轉移，此外，此前也並沒有研究報導促進癌細胞感知NETs的分子機制，研究者Yang等人就通過研究深入揭示了這些NETs促進腫瘤形成的分子機制。

【4】Science子刊：中性粒細胞偏好吞噬杆狀顆粒，或有助治療COVID-19患者中的細胞因子風暴

doi：10.1126/sciadv.aba1474

免疫系統過度反應是導致COVID-19患者死亡的最常見原因。一類長期被忽視的白細胞可能在這種過度反應中起著至關重要的作用。在一項新的研究中，來自美國密西根大學的研究人員發現杆狀顆粒可讓它們脫離循環。相關研究結果發表在Science Advances期刊上。COVID-19患者的頭號死亡原因與1918年流感大流行造成的死亡相似：他們的肺部充滿液體，他們基本上被淹死，這就是所謂的急性呼吸窘迫症候群（ARDS）；但是，一種將免疫細胞從肺部抽出的新方法或許能夠防止這種結果，這項新研究是密西根大學的基礎研究項目之一，在COVID-19流行病中一直不間斷地進行著。

ARDS是細胞因子風暴（cytokine storm）的一種表現形式。在細胞因子風暴中，免疫系統反應過度，開始攻擊人自身的器官。在ARDS中，失控的白細胞會降解肺組織，導致積液；一類稱為中性粒細胞的白細胞幫助引導這種衝鋒，它們在人類吞噬外來物質的「吞噬細胞」中所佔的比例高達60%到70%。

【5】Science子刊新突破！阻斷免疫抑制中性粒細胞可以抑制腦轉移！

doi：10.1126/scitranslmed.aaz5387

腦轉移，發生在許多癌症中，是一個不祥的發現，仍然難以治療。對這些轉移性腫瘤進行治療是很有挑戰性的，而且它們的微環境還沒有像外圍癌症那樣得到很好的研究。免疫細胞在腦轉移中的作用尚不清楚，因為傳統上認為大腦具有"免疫特權"。近日來自德克薩斯大學MD安德森癌症中心、MD安德森癌症中心UTHealth生物醫學研究院、臺灣中國醫科大學分子醫學中心等單位的研究人員在Dihua Yu教授的帶領下，發現了一種名為ZESTE 同源物增強子2(EZH2)的表觀遺傳修飾蛋白在腦轉移瘤中過表達，它刺激信號通路招募免疫抑制中性粒細胞進入腫瘤，相關研究成果近日發表在Science Translational Medicine上。

在這項研究中，研究人員發現一組免疫抑制中性粒細胞被招募到大腦，使腦轉移得以發展。在腦轉移細胞中，EZH2通過核定位Src酪氨酸激酶高表達並在酪氨酸-696 (pY696) -EZH2位點發生磷酸化。研究人員發現，EZH2在Y696位點的磷酸化改變了其結合偏好，從組蛋白H3轉向RNA聚合酶II，從而將EZH2的功能從甲基轉移酶轉變為增加c-JUN表達的轉錄因子。c-Jun可上調致癌性炎症細胞因子，包括粒細胞集落刺激因子(G-CSF)，該因子可將Arg1+-和PD-L1+免疫抑制中性粒細胞招募到腦內以促進轉移。

圖片來源：CNIC

【6】Nature：揭示中性粒細胞胞外誘捕網中的DNA通過特殊蛋白分子促進癌症轉移的新型分子機制

doi：10.1038/s41586-020-2394-6

近日，一項刊登在國際雜誌Nature上題為「DNA of neutrophil extracellular traps promotes cancer metastasis via CCDC25」的研究報告中，來自中國中山大學等機構的科學家們通過研究揭示了中性粒細胞胞外誘捕網（NETs，neutrophil extracellular traps）中的DNA如何通過CCDC25蛋白分子來促進癌症轉移。中性粒細胞胞外誘捕網（NETs）由包裹著顆粒蛋白的染色質DNA細絲結構所組成，其能被中性粒細胞所釋放來誘捕微生物；最近有研究表明，誘捕網中的DNA（NET-DNA）與小鼠模型機體中癌症轉移直接相關，然而，目前研究人員並不清楚NET-DNA在患者機體癌症轉移過程中所扮演的功能性角色及臨床意義。

這項研究中，研究人員通過研究發現，NETs在乳腺癌和結腸癌患者機體的肝臟轉移組分中水平較高，而患者血清中的NETs則能夠幫助預測早期乳腺癌華智能和肝臟轉移的發生狀況， NET-DNA或許能扮演一種趨化因子來吸引癌細胞，而並不是僅僅扮演一種誘捕的角色；在多種模型中，研究者發現，肝臟或肺臟中的NETs往往能夠吸引癌細胞來形成遠端癌症轉移。

【7】JCI Insight：血液中高水平的中性粒細胞胞外陷阱與更嚴重的COVID-19相關

doi：10.1172/jci.insight.138999

一項新的研究發現，破壞性的白細胞與COVID-19患者的病程更嚴重之間存在聯繫。相關研究結果近期發表在JCI Insight期刊上，論文標題為「Neutrophil extracellular traps in COVID-19」。研究者表示，我們發現COVID-19患者血液中的中性粒細胞胞外陷阱（neutrophil extracellular trap， NET）水平較高，其中NET是一種炎症類型的中性粒細胞死亡---稱為NETosis---的產物。」

文章中，這些研究人員分析了來自50名COVID-19患者的血液樣本；鑑於COVID-19大流行，人們迫切需要更好地了解是什麼原因導致SARS-CoV-2感染引發的炎症風暴和血凝塊，其中這種炎症風暴可導致呼吸衰竭和許多患者需要機械通氣；他們認為，鑑於血凝塊和炎症是嚴重感染的標誌，NET可能與COVID-19研究的許多方面有關。

【8】Nat Immunol：揭示中性粒細胞如何防止免疫系統失控

doi：10.1038/s41590-019-0571-2

西班牙馬德裡的國立心血管病研究中心(CNIC)的科學家們發現了一種"解除"機制，可以防止免疫系統不受控制的活動。這個新發現的免疫控制系統位於免疫系統中最重要的細胞類型之一--中性粒細胞。這項發表在Nature Immunology雜誌上的研究結果，這項研究可能會對諸如心肌梗死、中風和急性炎症等疾病的理解和治療產生重大影響。

免疫系統由各種各樣的細胞組成，負責防禦外部和內部的威脅。首席研究員Andrés Hidalgo解釋說，為了做到這一點，"他們在我們身體的各個角落巡邏，尋找和發現任何異樣的或不合適的東西，並採取適當的行動，通常會導致入侵或不守規則的細胞死亡。當它正確工作時，這個系統不僅消除了不斷攻擊我們的無數和各種各樣的病原體，也消除了我們自身細胞中出現的內部'錯誤'--可能使它們成為惡性的癌症一樣的錯誤。"然而免疫系統是一把雙刃劍。如果免疫細胞過於熱情地執行它們的功能，它們可能在錯誤的地方或錯誤的時間發揮作用，從而損害健康的組織。出於這個原因，免疫系統必須被精確地調節，失敗的免疫調節是人類疾病的基礎，如癌症、心血管疾病、自身免疫性疾病和神經退行性疾病。因此，有必要了解控制免疫反應的機制。

【9】Science子刊：揭示中性粒細胞抑制過敏性氣道炎症機制

doi：10.1126/sciimmunol.aax7006

包括哮喘在內的過敏性氣道炎症（allergic airway inflammation）是一種複雜的疾病，多種免疫和非免疫因素促進這種疾病的產生和進展。中性粒細胞動員、招募和清除必須受到嚴格控制，這是因為過度活躍的中性粒細胞炎症參與包括哮喘在內的慢性疾病的病變。在治療上靶向中性粒細胞的努力並未考慮它們的多效性功能以及破壞在穩態和炎症過程中控制它們的更替的基本調節途徑所帶來的影響。

在一項新的研究中，來自英國帝國理工學院、比森癌症研究所、蘇格蘭格拉斯哥大學和西班牙瓦倫西亞大學的研究人員通過使用屋塵蟎（HDM）誘導的過敏性氣道疾病模型，證實中性粒細胞耗竭意外導致加劇的輔助性T細胞2型（Th2）炎症、上皮重塑和氣道阻力。從機制上講，這歸因於全身性粒細胞集落刺激因子（G-CSF）濃度的顯著增加，其中G-CSF的濃度通常在肺周圍受到遷移的中性粒細胞的負調控。相關研究結果近期發表在Science Immunology期刊上。

【10】Nature：中性粒細胞通過誘導平滑肌細胞死亡而加重動脈粥樣硬化

doi：10.1038/s41586-019-1167-6

許多慢性疾病都是由免疫反應失調引起的。在一項新的研究中，來自德國慕尼黑大學等研究機構的研究人員發現中性粒細胞通過誘導平滑肌細胞死亡而加重動脈粥樣硬化，而且一種定製的肽可抑制這一過程。相關研究結果發表在Nature期刊上。

文章中，研究人員研究了包括動脈粥樣硬化在內的慢性炎症性疾病的分子機制。這些疾病在很大程度上歸因於尚未查明的先天免疫反應。在這項新的研究中，他和他的同事們專注於中性粒細胞的作用，這些細胞構成了先天免疫系統的一個重要組成部分。他解釋道，「每一種炎症反應都會導致一些附帶損傷，這是因為中性粒細胞也會攻擊健康細胞。」他們描述了中性粒細胞如何通過啟動一類先前未被識別的誘導性細胞死亡來破壞組織。S？hnlein團隊還開發了一種抑制這種有害過程的合成肽。（生物谷Bioon.com）

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