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肠道黏膜免疫
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中国博后一作,类器官之父最新Nature论文:人类肠道M细胞与树突状细胞类似,发挥抗原呈递作用
生物世界· 2025-12-12 04:21
文章核心观点 - 一项发表于《自然》期刊的最新研究利用人类肠道类器官模型,首次揭示人类肠道M细胞不仅具有传统的抗原转运功能,还能像树突状细胞一样主动加工并直接呈递抗原,这一发现彻底改变了对肠道黏膜免疫的理解[1] - 该研究以乳糜泻为模型,证实人类M细胞能够加工并呈递麸质抗原,从而激活致病性T细胞,表明M细胞可能是乳糜泻等自身免疫疾病的直接触发者,为相关疾病提供了全新的治疗靶点[1][2] 研究背景与意义 - M细胞是存在于派尔集合淋巴结中的一类稀有肠道上皮细胞,传统上被认为是特化的抗原转运细胞,负责将肠腔抗原转运至黏膜下免疫细胞,这些认知主要基于小鼠模型研究[1][8] - 关于人类M细胞的分化路径和复杂功能,长期以来一直是个“黑箱”[9] - 该研究由类器官之父Hans Clevers教授团队完成,第一作者为王代松博士,其此前在小鼠胰岛成体干细胞及类器官研究方面亦有重要贡献[1][6] 研究方法与关键发现 - 研究团队利用先进的人类肠道类器官技术,在体外成功培养并诱导肠道干细胞分化出M细胞[11] - 转录组分析显示,人类M细胞的基因表达谱与免疫系统中的主要抗原呈递细胞——树突状细胞非常相似,表达关键的MHC-II分子及拥有类似的抗原处理腔室结构[13] - 调控M细胞发育的关键信号(如RANKL、CSF2)和转录因子(如SPIB、RUNX2)也与树突状细胞共享[13] - 这一功能(主动抗原呈递)在小鼠M细胞中并未发现,提示了人类肠道免疫系统的独特性[16] 在乳糜泻发病机制中的验证 - 研究选择自身免疫疾病乳糜泻作为模型,该病由摄入麸质蛋白引发,特定麸质肽段需与HLA-DQ2.5 MHC-II分子结合才能激活致病性T细胞[18][19] - 携带HLA-DQ2.5基因的肠道类器官分化的M细胞,能够成功加工麸质抗原并将其呈递到表面的HLA-DQ2.5上[19] - 将这些负载抗原的M细胞与识别麸质的T细胞共培养时,T细胞被强烈激活,而作为对照的普通肠道类器官则无法激活T细胞[21] - M细胞本身高表达组织谷氨酰胺转移酶(TGM2),该酶能将麸质蛋白中的谷氨酰胺转化为谷氨酸,这一修饰步骤使麸质肽段更具致病性,表明M细胞同时具备加工和呈递抗原的能力[24] 研究启示与未来展望 - 该研究将人类M细胞重新定义为一种非造血来源的、上皮内的专职抗原呈递细胞,彻底改变了对M细胞及肠道黏膜免疫的理解[2][26] - 研究为乳糜泻等肠道自身免疫疾病和食物过敏提供了新的治疗靶点,未来或可开发靶向M细胞抗原呈递功能或TGM2酶活性的特异性药物,实现精准干预[26] - 研究提示在胎儿和新生儿期,M细胞这种不依赖干扰素的固有抗原呈递功能,可能在早期黏膜免疫教育中发挥重要作用[26] - 该发现强调了将小鼠模型研究成果向人类临床转化时,需谨慎考虑物种间存在的显著差异[26]