亘古不变的信念眼部免疫力了

有很多,我们的眼睛需要保护自己免受尘埃和碎片;病毒和细菌;我们每天使用的化学物质的东西像肥皂和洗剂;来自太阳的紫外线辐射;和小时的盯着电脑屏幕或设备。这可能会令人吃惊的眼睛是视觉的中心——镜头,角膜和视网膜——免疫特权,这意味着他们缺乏免疫细胞和它们提供保护。但是这些关键组织如何保护自己?

几年前,苏Menko博士解剖学和病理学教授托马斯·杰斐逊大学细胞生物学和她的实验室的研究人员正在研究一只老鼠,是缺乏一个关键蛋白质所需的镜头的完美清晰的结构。正如他们所料,没有这种蛋白质,镜头是畸形的。但令他们吃惊的是,他们也观察到免疫细胞在镜头试图修复损伤。这是第一次免疫细胞被发现被招募到镜头,它挑战了数十年的科学教条。在他们的证据的基础上,去年Menko实验室,与玛丽安Stepp合作的实验室在乔治华盛顿大学,发现当角膜受伤,免疫细胞前往透镜的表面防止进一步的损失。

在一项新的研究发表在《美国实验生物学学会联合会杂志》现在12月7日,研究人员表明,免疫细胞反应的镜头,不仅仅是一种急性损伤后的眼睛,而且长期的炎症。与雷切尔卡斯皮博士的实验室合作国家眼科研究所和Stepp实验室,他们研究了葡萄膜炎小鼠模型,一种眼睛炎症引发的感染或损伤,并被认为是一种自身免疫性疾病,如糖尿病。不及时治疗,葡萄膜炎可以导致许多并发症,包括视网膜疤痕、青光眼和白内障的镜头。然而,由于镜头长久以来被认为有免疫特权,与葡萄膜炎相关的免疫细胞在白内障的作用从未被探索。

Menko博士和她的实验室使用高分辨率显微镜观察整个眼睛和透镜的表面。研究人员想要知道的第一件事就是,做免疫细胞与葡萄膜炎的镜头在这个实验模型?他们在他们所看到的一切感到震惊。

“在我们之前的研究中,角膜受伤,我们看见一个小数量的免疫细胞表面的镜头,表演就像哨兵,“Menko博士说。“在这种情况下,它就像一个破城槌。有许多免疫细胞,和不同类型的他们,包括t细胞和巨噬细胞。这显然是一个健壮的免疫反应,可以在一定程度上反映出,在葡萄膜炎非常严重炎症。”

研究人员然后监测免疫反应的镜头在26天,炎症组14天,在19天达到高峰并开始解决白天26。

使用高性能的显微镜,他们观察到不同地区透镜的表面。两侧的镜头是两个充满液体的腔,眼睛的房水在前面镜头和角膜之间和玻璃体的眼,晶状体和视网膜分离。在葡萄膜炎,参众两院或其中一个成为充满了免疫细胞。然而,人们一直认为这些免疫细胞的保护镜头的厚层富含蛋白质的周围,晶状体囊。

的博士生JodiRae DeDreu Menko博士的实验室杰斐逊和研究的第一作者,彩色镜头与荧光标记标签的蛋白质,使胶囊用红色,免疫细胞在绿色和蓝色的细胞核。然后她拍摄高分辨率的图像,使用图像处理软件对创建的3 d渲染胶囊检测其结构的变化。软件允许她看这三个颜色同时,删除一个或两个,或者做一个透明的颜色。

“当我们一起看一下颜色,我们看到这些蓝点,免疫细胞的细胞核,伸出红色的晶状体囊的表面,“DeDreu解释道。“当你拿走蓝色细胞核,我们看到这些深坑或下降沿胶囊。这是证据表明,免疫细胞实际上是融入镜头胶囊,以前从未被证明。”

不仅随时间呈增加的数量从14至19天,但也变得更深,表明增加入侵镜头胶囊随着疾病的进展。

他们的合作者Stepp博士的实验室证实了通过使用扫描电子显微镜,可以捕获详细晶状体囊表面的变化。他们发现许多疙瘩,表明地区免疫细胞已成为集成晶状体囊内。这与荧光标记的结果Menko实验室。

免疫细胞是装备精良的去的地方可能有损伤或感染,分泌的酶分解的方式组织。但是他们能过去厚透镜胶囊吗?在一个令人惊讶的发现,研究人员发现,一些免疫细胞能够这样做实际上渗透到镜头组织。

“直到现在,这个地区的损伤发生机制的眼葡萄膜炎后知之甚少,“Menko博士说。“第一次,我们已经能够提供证据表明,免疫细胞可以推动这种损害,尤其是镜头。“它还开辟了可能性的理解镜头病理学等眼疾的青光眼。

有趣的是,他们还发现,即使在葡萄膜炎开始解决天26和大多数免疫细胞都不见了,还有一些仍晶状体囊的表面集成和渗透到镜头组织本身。

“为什么这些细胞粘?他们提供一些继续监视,或者他们能使未来发炎的眼睛吗?”Menko博士问道。“这些细胞的最终命运是什么?“这些问题形式Menko实验室未来的研究的基础,和他们的答案可能会发现一些免疫细胞的重要的新角色的眼睛。重要的是,他们的工作到目前为止强调,免疫细胞的存在的眼睛比此前认为的要复杂得多。

参考
小DeDreu et al . Uveitis-mediated免疫细胞通过细胞外基质晶状体囊的入侵。美国实验生物学学会联合会JVolume36,通常;2022年1月,e21995。doi:10.1096 / fj.202101098R

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