上呼吸道是感染的重要部位,但人类上呼吸道的免疫记忆尚不完全了解,这对COVID-19及许多其他人类疾病有重要影响。这篇文章在健康成人中经过超过1年的每月拭子采样,发现上呼吸道免疫细胞群体似乎稳定,并定义了组织驻留记忆T细胞( resident memory T ,TRM)和B细胞( resident memory B,BRM)群体。出乎意料地,许多鼻咽拭子中一致检测到了生发中心细胞。在SARS-CoV-2突破性感染的受试者中,研究人员检测到局部病毒特异性BRM细胞、浆细胞和生发中心B细胞,以及在上呼吸道IgA+记忆B细胞的富集。局部浆细胞群体的转录谱表现出长期存在的特征。局部病毒特异性CD4+TRM细胞和CD8+TRM细胞被识别,同时存在多样化的其他病毒特异性T细胞。这些发现提供了对人类主要黏膜屏障组织中免疫记忆的新理解。
每当流感季来临,许多人难以避免会中招。感染流感病毒后我们首先察觉到的不适极大可能来自鼻咽部,例如喉咙干痒、疼痛或者流鼻涕、打喷嚏。除了流感病毒,上呼吸道还是许多病原体的首要感染部位,但目前研究对上呼吸道中的免疫细胞组成和行为仍然存在空白。
来自拉霍亚免疫学研究所(La Jolla Institute for Immunology, LJI)的Sydney Ramirez教授解释称,这是因为收集上呼吸道的免疫细胞样本比较困难,并且许多样本中的细胞在分析之前就已经退化,失去了研究价值。根据Ramirez教授和同事发表于《自然》的新研究,他们研发了一种新的鼻拭子技术,可以与内窥镜技术搭配使用,更精准地到达正确的组织位置采集样本。
研究中,参与试验的志愿者每月会前往实验室接受鼻拭子采样,样本会立即进行处理分析,减少冷冻过程对细胞的破坏。结果显示,人类的上呼吸道中存在大量的免疫细胞,包括多种T细胞与B细胞,尤其是特殊的组织驻留的免疫细胞有着较长寿命,可以在上呼吸道中存活至少6个月。
作者指出,其中的记忆B细胞可以随时被激活,产生对抗病毒或细菌的抗体,减少鼻子、咽喉的感染发生风险。
研究还发现,位于鼻腔后部、咽喉上方的腺样体在面对感染时会变得更加活跃,作为一个独特的免疫组织,腺样体可以检测我们呼吸进体内的气体,同时也对B细胞的生产有关键作用。
在过去,科学家认为随着年龄增长,腺样体会逐渐缩小甚至消失,丢掉对抗感染的能力。但新研究发现,成年人的腺样体仍然可以发挥一定的免疫功能。分析结果还显示,当病毒感染时,一种名为滤泡辅助性T细胞的免疫细胞可以向B细胞生产基地发出信号,激活B细胞对抗病毒行为。
未来,研究人员想进一步探索这些位于上呼吸道的免疫细胞会如何对疫苗做出反应,后续的结果可能帮助我们优化鼻腔吸入式疫苗的效率,让我们了解身体对抗病毒入侵初期发生了什么。
参考资料:
[1] Ramirez, S.I., Faraji, F., Hills, L.B. et al. Immunological memory diversity in the human upper airway. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07748-8