由分枝桿菌(mycobacteria)感染引發(fā)的免疫反應(yīng)其特征是肉芽腫的形成,其中包含一種*的巨噬細(xì)胞類(lèi)型——“多核巨細(xì)胞(multinucleated giant cells)”。此前研究發(fā)現(xiàn),多核巨細(xì)胞(MGC)的形成依賴(lài)于Toll樣受體激活引發(fā)的DNA損傷以及細(xì)胞周期的調(diào)整。然而,這類(lèi)特殊巨噬細(xì)胞的形成來(lái)源,或者說(shuō)其前體細(xì)胞的身份目前扔不清除。在,來(lái)自德國(guó)Freiburg大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Philipp Henneke教授等人發(fā)現(xiàn)該類(lèi)細(xì)胞是由單核細(xì)胞前體(cMoP)演化而來(lái),而且這類(lèi)前體細(xì)胞能夠受分歧桿菌的誘導(dǎo)產(chǎn)生特定的細(xì)胞因子。此外,這些前體細(xì)胞具有高度的聚集以及脂肪分子的能力,而后者對(duì)于MGC的形成則是必需的。

此前研究表明,在TLR2誘導(dǎo)或分歧桿菌刺激下,巨噬細(xì)胞前體細(xì)胞相比成熟的巨噬細(xì)胞具有更高的,向MGC轉(zhuǎn)化的潛力,對(duì)此作者試圖尋找這群MGC前體細(xì)胞。首先,他們從Cx3cr1gfp/+報(bào)告基因小鼠骨髓中分選得到了包括單核細(xì)胞(MC),單核細(xì)胞前體細(xì)胞(cMoP),單核-樹(shù)突狀細(xì)胞前體細(xì)胞(MDP)以及Lin− c-kit+前體細(xì)胞。比較研究結(jié)果顯示,在接受分歧桿菌來(lái)源的glycolipid lipomannan(LM)刺激下,cMoP具有遠(yuǎn)勝于其它細(xì)胞亞群的,形成MGC的能力。其它類(lèi)型的刺激條件下(例如BCG以及M-CSF),cMoP依然具有相比其它亞群更為明顯的向MGC轉(zhuǎn)化的能力,上述結(jié)果表cMoP是潛在的MGC的前體細(xì)胞。
(圖1,cMoP是MGC的前體細(xì)胞)
進(jìn)一步,作者對(duì)cMoP的特征進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,cMoP同時(shí)具備巨噬細(xì)胞以及其前體細(xì)胞的相關(guān)特性。例如,F(xiàn)SCE染色結(jié)果顯示其具有很高的體外增殖能力,而LM刺激則能夠大幅降低其增殖速率。而在受到滅活分子桿菌刺激下,cMoP的凋亡比例以及線(xiàn)粒體膜電勢(shì)(凋亡的指標(biāo)之一)明顯低于成熟的巨噬細(xì)胞。cMoP與成熟的巨噬細(xì)胞擁有相當(dāng)?shù)腡LR2以及TLR6表達(dá)量,然而用于識(shí)別細(xì)菌RNA的TLR13的表達(dá)量則明顯低于成熟巨噬細(xì)胞。
(圖2,cMoP同時(shí)具備前體細(xì)胞與成熟巨噬細(xì)胞的特征)
之后,作者在體外誘導(dǎo)cMoP形成單核細(xì)胞,并且對(duì)這群分化后的細(xì)胞進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,分化形成的單核細(xì)胞同樣具備再次分化形成MGC的能力。在此基礎(chǔ)上,作者發(fā)現(xiàn)的合成以及脂肪酸的代謝對(duì)于維持cMoP向MGC的分化潛能至關(guān)重要。是細(xì)胞膜*的結(jié)構(gòu)成分,也是細(xì)胞增殖所必需的組分。CSFE染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,cMoP高水平的代謝伴隨著其更強(qiáng)的增殖能力。此外,相比成熟的巨噬細(xì)胞,cMoP在BCG刺激下展現(xiàn)出更強(qiáng)的脂肪酸代謝活性以及/脂肪酸的積累趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上,作者通過(guò)fluoremetric amplex red熒光染色實(shí)驗(yàn)對(duì)cMoP的水平進(jìn)行了定量研究。結(jié)果顯示,BCG刺激能夠顯著提高其胞內(nèi)的水平,同時(shí)伴隨著一系列相關(guān)代謝通路基因表達(dá)量的改變,這些變化均能夠影響cMoP向MGC的轉(zhuǎn)化。
(圖3,的積累對(duì)于cMoP向MGC的分化至關(guān)重要)
綜上,作者利用一系列系統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)研究手段,證明了cMoP是MGC的前體細(xì)胞,并且強(qiáng)調(diào)了脂質(zhì)代謝對(duì)其分化為MGC的影響。該結(jié)果對(duì)分歧桿菌感染的進(jìn)一步研究以及臨床治療均具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義