MAIT细胞可以通过其新陈代谢来对抗不同的病原体

一群非常规的白细胞最近引起了免疫学家和临床医生的注意。与在我们的血液中循环到全身的传统T细胞不同，粘膜相关的不变T(MAIT)细胞主要存在于组织中，它们提供针对多种疾病的免疫保护。

MAIT细胞在人类中含量很高。虽然它们只占血液中淋巴细胞的2%，但MAIT细胞占肝脏淋巴细胞的10%至40%，并且在肺等组织中很常见。尽管如此，关于MAIT细胞生物学和临床功能的许多信息仍然未知。

在发表在Nature Cell Biology上的一项新研究中，拉霍亚免疫学研究所(LJI)的科学家探索了MAIT细胞在小鼠肺中的位置，功能，基因表达和代谢。

“新陈代谢是你的细胞使用燃料分子来完成工作的方式，”该研究的第一作者LJI讲师Thomas Riffelmacher博士说。“该领域最近发生了一场革命，研究开始将T细胞的功能与其代谢编程联系起来，但这尚未在MAIT细胞中进行探索。

为了开创这一研究方向，Riffelmacher与LJI教授兼首席科学官Mitchell Kronenberg博士合作，Mitchell Kronenberg博士是先天样T细胞的专家，可以产生更快速的反应。他们的最新工作表征了MAIT细胞中的这些特性，以及它们如何有助于人群抵抗病原体的能力。

这些努力揭示了MAIT细胞的两种不同的“风味”：一种是由糖推动的抗病毒亚型，另一种是由脂肪驱动的抗菌亚型。这些发现现在可能会激发新的疫苗和细胞疗法，改变这两个细胞群之间的平衡，以帮助个体对抗特定的病原体。

两种细胞类型的故事

MAIT细胞在某些感染后表现出增强的记忆样反应，在病原体离开身体后很长时间内，更高的细胞数量和更强的保护性反应增强了宿主的防御能力。Riffelmacher最初着手探索是什么分子变化驱动了MAIT细胞中这一重要的记忆功能。

为此，他将活细菌疫苗株交付给小鼠模型，几天之内，MAIT细胞在动物肺部扩张了100倍。Riffelmacher没想到的是，在这个扩大的群体中出现了两组不同的细胞。通过一系列全面的实验来表征这两种细胞谱系，几种不同的特性变得清晰起来。

MAIT细胞的一种亚型主要位于肺部血管中，产生由分泌称为干扰素-γ(IFN-ɣ)的细胞因子定义的1型免疫反应。这些淋巴细胞被称为MAIT1细胞，专门用于对抗细胞内微生物，即流感等病毒。

MAIT细胞的另一种亚型主要存在于肺组织中，产生由分泌不同细胞因子白细胞介素-17(IL-17)定义的17型免疫反应。MAIT17专门用于对抗细胞外微生物，即导致肺炎的细菌。

为了进一步证明它们独特的保护特性，研究人员纯化了MAIT1和MAIT17细胞并将其转移到新的小鼠中。与未经治疗的小鼠相比，这两个群体都增强了动物的免疫力。然而，MAIT1s对流感病毒有更好的保护，而MAIT17可以预防肺炎链球菌，这是肺炎的最常见原因。

比它们的功能差异更引人注目的是它们高度不同的代谢程序。每种细胞类型似乎都从不同的来源获得能量。

“我记得看到第一批数据并想，'哇，这是一个巨大的差异 - 我们需要研究这个，'”Riffelmacher说，他也是LJI免疫代谢核心主任。

MAIT1s在激活之前一直处于非常低能量的休眠状态，此时它们依靠糖(糖酵解)来获取燃料。另一方面，MAIT17s非常活跃，需要不断消耗脂肪酸才能通过线粒体产生足够的能量。当研究人员通过基因操纵白细胞代谢以支持糖酵解时，MAIT1细胞数量升高，证实代谢影响MAIT细胞反应。

(临床)用途是什么?

这是否意味着吃高脂肪食物可以保护您免受肺炎的侵害?Kronenberg说，饮食可以对体内代谢物的分布产生一些影响，但新陈代谢在细胞和生物体水平上的功能不同，因此没有证据表明改变一个人的饮食模式会影响MAIT细胞功能。

尽管如此，通过从药理学上调整这些代谢物的水平，研究人员实际上能够改变动物的MAIT细胞反应，可能更擅长对抗病毒感染或细菌。

为了在人类临床上做到这一点，研究人员建议开发疫苗来激活MAIT1或MAIT17细胞，甚至将一种细胞亚型移植到患者体内以增强特定的免疫反应。由于MAIT细胞和它们相互作用的主要信号蛋白在个体和物种中高度保守，因此与其他类型的白细胞相比，它们引发移植物抗宿主反应的可能性也小得多。

“我们希望在未来，我们将有选择性增强MAIT1或MAIT17的工具，以便患者可以根据需要调整其免疫系统以对抗不同的病原体，”Kronenberg说。

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