单因素可以重置免疫系统5亿年

作者:濮一雕

<p>正常小鼠胸腺(左)仅含有一小部分B细胞(红色)</p><p>如果基因FOXN4被激活,则会产生具有许多B细胞的鱼样胸腺</p><p>这种状态很可能在大约5亿年前存在,当时第一批脊椎动物出现了</p><p>图片来源:Max Planck免疫生物学和表观遗传学研究所马克斯普朗克研究所的科学家们发现,单一因素可以将小鼠的免疫系统重置为一个可能类似于5亿年前第一批脊椎动物出现时的状态</p><p>弗莱堡马克斯普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所(MPI-IE)的科学家重新激活了一种古老基因的表达,这种基因通常不在哺乳动物免疫系统中表达,并发现这些动物形成了类似鱼的胸腺</p><p>令研究人员惊讶的是,虽然哺乳动物胸腺专门用于T细胞成熟,但复位胸腺不仅产生T细胞,而且还作为B细胞的成熟部位 - 通常仅在鱼的胸腺中可见</p><p>因此,该模型可以解释免疫系统在进化过程中如何发展</p><p>该研究已发表在Cell Reports上</p><p>适应性免疫反应是脊椎动物所特有的</p><p>它的核心器官之一是胸腺,它存在于所有脊椎动物物种中</p><p>胸腺中的上皮细胞控制着T细胞的成熟,后来对抗退化或感染的体细胞</p><p>基因FOXN1负责哺乳动物胸腺中这种T细胞的发育</p><p>由MPI-IE主任兼发育免疫学系主任Thomas Boehm领导的科学家在小鼠的胸腺上皮细胞中激活了FOXN1的进化祖先,称为FOXN4</p><p> FOXN4存在于所有脊椎动物中,但似乎在下颚鱼的免疫细胞(如猫鲨和斑马鱼)的成熟过程中起作用</p><p> “FOXN4和FOXN1在小鼠中的同时表达导致胸腺表现出像鱼一样的特性,”第一作者Jeremy Swann说</p><p>与早期结果一起,这表明胸腺组织的发育和功能最初由FOXN4引发</p><p>由于进化基因重复,导致FOXN1,瞬时两个基因,最后只有FOXN1在胸腺中活跃</p><p>研究人员不仅惊讶于小鼠胸腺中的T细胞,还有B细胞</p><p>成熟的B细胞负责抗体的产生</p><p>在哺乳动物中,它们通常不会在胸腺中成熟,而是在其他器官中成熟,例如骨髓</p><p> “我们的研究表明,双能淋巴细胞组织向支持T细胞发育的淋巴器官转变是合理的,”Boehm说</p><p>由于尚不能区分B细胞和T细胞祖细胞,尚不清楚B细胞发育是基于专用B细胞前体向胸腺的迁移,还是来自共享T / B祖细胞的成熟</p><p>胸腺本身</p><p>比较研究通常表明,特定进化创新的起源必定发生在已灭绝的物种中</p><p> “在这里,假定的祖先阶段的重新创建和功能分析可以为这些发展过程提供必要的见解,”Boehm研究方法解释说</p><p>出版物:Jeremy B. Swann等,“通过替换Foxn1及其Paralog,Foxn4将胸腺转化为双效淋巴器官”,Cell Reports,2014; doi:10.1016 / j.celrep.2014.07.017来源:马克斯普朗克研究所图片:....