肥大细胞作为传感器：神秘的免疫细胞帮助我们避免有害的过敏原
日期：2023 年 7 月 12 日
来源：德国癌症研究中心（Deutsches Krebsforschungszentrum，DKFZ）
概括：肥大细胞是免疫系统的一部分，其功能仍然是一个谜。科学家们现在在小鼠身上证明：肥大细胞充当传感器，向动物发出信号以避免抗原，包括有害的过敏原，从而保护自己免受危及健康的炎症反应的影响。

肥大细胞是免疫系统的一部分，其功能仍然是一个谜。德国癌症研究中心（DKFZ）的科学家现已在小鼠身上证明：肥大细胞充当传感器，向动物发出信号以避免抗原，包括有害的过敏原，从而保护自己免受危及健康的炎症反应的影响。研究结果发表在《自然》杂志上。

肥大细胞主要存在于分隔身体外部和内部世界的组织中，例如胃肠道和肺部的上皮细胞。在组织内，肥大细胞通常位于神经末梢附近。肥大细胞是过敏症患者所熟知的，因为它们会分泌组胺等信使物质，这些物质会引起恼人的、危及健康的过敏症状。当肥大细胞在反复接触抗原期间被 IgE 类抗体激活时，就会出现这些症状。

“肥大细胞和 IgE 存在的原因尚未得到最终解释，”Hans-Reimer Rodewald 说。DKFZ 免疫学家和他的团队现在通过行为实验和免疫学研究的结合，首次在小鼠身上证明，肥大细胞的作用就像一个传感器，有助于避免与过敏原接触

没有肥大细胞和 IgE，就无法避免抗原

DKFZ 研究人员用过敏原卵清蛋白（鸡蛋清的一种蛋白质成分）对小鼠进行免疫接种。然后，他们让动物自由选择喜欢普通水还是含有蛋清的饮用水。免疫动物避免使用富含蛋清的水，而未免疫的同种动物显然更喜欢这种水。大部分免疫动物在免疫一天后就避免了含有蛋清的水，有些小鼠甚至在第一次喝了之后。

然而，当科学家对遗传上缺乏肥大细胞的小鼠进行这种行为测试时，免疫动物和未免疫动物都更喜欢含有蛋清的水。基因上无法产生 IgE 的小鼠也没有表现出回避行为。因此，肥大细胞和 IgE 这两种成分都负责避免抗原。

当免疫小鼠因为被注入蛋清溶液而别无选择时，动物的胃和小肠就会出现炎症。“肥大细胞介导的回避行为显然可以保护动物免受有害的免疫反应，”第一作者之一托马斯·普拉姆（Thomas Plum）解释道。

肥大细胞如何与大脑“对话”？

现在科学家们面临的一个重要的悬而未决的问题是：作为免疫系统组成部分的肥大细胞如何影响行为？免疫细胞通过什么方式与大脑“对话”？科学家们检查了肥大细胞释放的多种生物活性物质。其中包括白三烯，一种已知可激活感觉神经的促炎信使。如果研究人员阻断白三烯的合成，免疫小鼠在避免蛋清方面就不再表现出相同的结果。因此，白三烯似乎至少部分参与了回避行为。未来需要进一步的免疫学和神经生物学实验来确定肥大细胞信号向大脑报告的神经连接。

“在肠道、肺或皮肤中，由于所谓的屏障障碍、组织从外到内的渗透性，可能会发生针对非感染性抗原的免疫反应。在过敏的情况下，我们将此类抗原称为过敏原“无论这些物质是否危险，对于有机体来说，避免进一步摄入它们对于预防炎症性疾病非常重要。这是一种进化优势，也是对肥大细胞和 IgE 生理作用的最终解释。”Rodewald 总结道结果。

肥大细胞是否也有助于避免人类有害抗原，必须在进一步的研究中得到解决。