С молекулярной точки зрения кишечник – это шумное место, где всевозможные человеческие и микробные клетки общаются друг с другом, чтобы поддерживать прочное и здоровое клеточное сообщество. Ключом к этому сообществу являются кишечные стволовые клетки (ISC), предшественники, которые производят различные типы клеток, которые помогают поддерживать нормальное функционирование кишечника. Хотя исследователи знают, что эпителиальные клетки, выстилающие стенку кишечника, и стромальные клетки, составляющие соединительные ткани кишечника, "разговаривать" для ISC было неясно, участвует ли и как иммунная система в разговоре. Задача заключалась в том, чтобы выяснить, кто стороны и как они вносят свой вклад.
В сообщении в Cell, группа исследователей из Института Броуда объявила, что они обнаружили новую форму перекрестных помех между подмножеством ISC и Т-хелперных (Th) клеток, живущих в кишечнике. (Th-клетки помогают управлять деятельностью других иммунных клеток.Команда обнаружила, что эти ISC продуцируют MHC II, поверхностный белковый комплекс, который позволяет иммунным и другим клеткам связываться с Th-клетками и активировать их. Наконец, они обнаружили, что эти ISC также отвечают на цитокины, продуцируемые этими соседними Th-клетками. (Цитокины – это химические посредники иммунной системы, вырабатываемые для того, чтобы влиять на поведение различных типов клеток в разных ситуациях.)
Однако реакция ISC зависит от того, какие цитокиновые сигналы они слышат. Цитокины, связанные с воспалением, подтолкнули ISC к дифференцировке – для выработки различных типов клеток, обнаруженных в слизистой оболочке кишечника, которые могут помочь тканям кишечника реагировать на травмы или инфекции.
Напротив, ISC реагировали на регуляторные цитокины, которые помогают снизить иммунный ответ после того, как инфекция была устранена, путем самообновления. Это может помочь кишечнику восполнить запасы ISC после восстановления.
Чтобы обнаружить эти клеточные коммуникации, исследователи использовали комбинацию секвенирования одноклеточной РНК (scRNA-seq, набор геномных методов, способных идентифицировать профили экспрессии генов отдельных клеток в массе), культивирования органоидов, бактериальных и паразитарных инфекций. модели и другие техники.
Выводы команды поднимают ряд вопросов о том, какие именно сигналы кишечные стволовые клетки передают через MHC II. Действуют ли они как часовые и предупреждают иммунную систему о патогенных захватчиках?? Это способ сказать Th-клеткам о выделении большего количества цитокинов, управляющих обновлением или дифференцировкой?? Команда отмечает, что для поиска ответа потребуется дополнительная работа, но может случиться так, что, разговаривая друг с другом таким образом, ISC и Т-хелперные клетки работают вместе, чтобы помочь поддерживать правильный баланс иммунной активности в кишечнике.