Назад
Иммунная система человека - это сложнейшая сеть клеток, сигналов и реакций, которая жестко регулируется для того, чтобы организм мог бороться с инфекцией, не повреждая собственные ткани.
Недавно исследователи из Японии сообщили о новом способе, с помощью которого иммунная система защищает легочную ткань от вирусных инфекций. В исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports, ученые из Института науки и технологии NAIST показали, что антиген-специфические киллерные Т-клетки (CD8+ Т-клетки) быстро увеличиваются в легких, когда они сталкиваются с антиген-презентирующими альвеолярными макрофагами (AMs) для защиты от вирусной инфекции.
CD8+ Т-клетки обеспечивают защитный иммунитет против инфекции респираторными вирусами, такими как вирус гриппа А (IAV) и SARS-CoV-2, путем уничтожения инфицированных клеток. Чтобы правильно выбрать клетки для уничтожения, наивные CD8+ Т-клетки должны быть праймированы путем контакта с антигенпрезентирующими клетками (APCs), которые способствуют поглощению инфицированных вирусом клеток и презентируют их антигены в процессе, известном как кросс-презентация. Затем праймированные CD8+ Т-клетки клонируются и дифференцируются в эффекторные или долгоживущие антиген-специфические Т-клетки памяти.
"Множество типов клеток могут презентировать антигены для CD8+ Т-клеток в легких, хотя роль тканевых макрофагов в этом процессе неясна", - объясняет Такуми Кавасаки, ведущий автор исследования. "АМ - первые клетки в легких, которые сталкиваются с инфекционными агентами, частицами окружающей среды, сурфактантами и отмирающими клетками, и они важны для защиты хозяина от бактериальной и грибковой инфекции, поэтому мы предполагали, что они также важны для защиты от респираторной вирусной инфекции".
Чтобы проверить это, исследователи изучили механизмы, с помощью которых APCs обучают антиген-специфические CD8+ Т-клетки в легких. Сначала мышей праймировали путем вакцинации специфическими антигенами или инфицированием IAV, а затем подвергали вторичной иммунизации или повторному заражению.
"Мы установили, что антигенпрезентирующие АМ презентируют вдыхаемый антиген Т-клеткам памяти CD8+", - поясняет Кавасаки, - "и что это приводит к быстрому увеличению количества антигенспецифических CD8+ Т-клеток в легких".
Кроме того, исследователи обнаружили, что АМ способствуют развитию резидентной популяции клеток типа памяти, вырабатывая интерлейкин 18. Важно отметить, что введение мышам нагруженных антигеном АМ вызывало пролиферацию резидентных CD8+ Т-клеток памяти. "Эта стратегия может повысить эффективность клеточного иммунитета, зависящего от CD8+ Т-клеток", - утверждает Кавасаки.
Учитывая, что легкие являются основной тканью для IAV и SARS-CoV-2 инфекций, результаты этого исследования, касающиеся механизма экспансии CD8+ клеток памяти в легких, как ожидается, приведут к разработке новых вакцин, вызывающих клеточный иммунитет. Вирус-специфические антиген-презентирующие АМ могут быть доставлены в качестве разновидности "вакцины клеточной трансплантации" в будущем.
Takumi Kawasaki et al. Альвеолярные макрофаги инструктируют экспансию CD8+ Т-клеток путем кросс-презентации антигенов в легких (аннотация).
Легочные CD8+ Т-клетки памяти играют центральную роль в защитном иммунитете против респираторных вирусов, таких как вирус гриппа А (IAV).
В данном исследовании мы обнаружили, что альвеолярные макрофаги (АМ) функционируют как антигенпрезентирующие клетки, которые поддерживают экспансию легочных CD8+ Т-клеток памяти. Интраназальное введение антигена мышам, иммунизированным антигеном подкожно, приводит к быстрой экспансии антиген-специфических CD8+ Т-клеток в легких, которая зависит от кросс-презентации антигена АМ. АМ высоко экспрессируют интерлейкин-18 (IL-18), который опосредует последующее формирование CD103+CD8+ резидентных Т-клеток памяти (TRM) в легких. В мышиной модели IAV-инфекции АМ необходимы для экспансии вирусоспецифических CD8+ Т-клеток и CD103+CD8+ ТРМ-клеток и подавления репликации вируса в легких во время вторичной инфекции.
Полученные результаты позволяют предположить, что АМ способствуют быстрой экспансии антиген-специфических CD8+ Т-клеток в легких, которые защищают хозяина от респираторной вирусной инфекции.
