Science：冲破惯例认知!中性粒细胞是通过自我限定群集反馈来克制细菌成长

中性粒细胞属于咱们免疫体系的首批反馈者。它们在咱们体内轮回，在受感化的组织中寻觅、杀死和消化无害病原体。为了在发炎组织这一十分简单的环境下成为如斯无效的杀手，它们作为一个集体一路任务。它们开释化学旌旗灯号，吸引其他细胞造成细胞群体，并作为一个群体进行攻打。

在一项新的研讨中，来自德国马克斯-普朗克免疫生物学与研讨所的研讨职员破译了中性粒细胞群集（neutrophil swarming）的根本生物学个性，并发现这些细胞还退化出一种内涵的分子法式来自我限定它们的群集活性。该研讨说明了三五成群的中性粒细胞是若何对本人排泄的旌旗灯号变得不敏感的，而恰是这些旌旗灯号最初让中性粒细胞群集在一路。这一进程关于无效打消组织中的至关紧张。相关研讨成果颁发在Science期刊上，论文题目为“Neutrophils self-limit swarming to contain bacterial growth in vivo”。

身材遭到皮肤等屏蔽的维护，可以很好地抵挡病原体的入侵。然则要是你受伤了，毁坏了皮肤，病原体可以很容易地通过伤口进入你的身材，惹起重大感化。要是产生这种环境，后天免疫体系就会通过无效的细胞兵器库年夜量浸透到受伤组织，接收第一道疾速进攻。作为最先达到现场的细胞类型之一，中性粒细胞在几小时内从血液中被招募到感化部位，以打消潜在的微者。

群集对立感化

论文通信作者Tim L mmermann说，“中性粒细胞在猎杀方面十分无效。”他研讨了这种紧张的细胞类型。中性粒细胞是高度丰厚的细胞，约占人体白血球的50%～70%。据估量，天天有1000亿个中性粒细胞由成人骨髓中的发生。“这些细胞简直在咱们身材的一切角落巡逻，它们能十分无效地感知咱们身材中任何潜在的无害物。一旦单个中性粒细胞检测到组织中的受损细胞或入侵的微生物，它们就开端排泄吸引性的旌旗灯号作用于附近中性粒细胞上的细胞外表受体：G卵白偶联受体（GPCR），从而招募越来越多的细胞。”通过应用这种细胞间通讯，中性粒细胞可以作为一个细胞集体一路行为，并作为一个群体无效协调它们对病原体的肃清。

宿主维护和组织毁坏之间的纤细差异

然而，这种模式的无益炎症也能够适度，招致年夜规模的组织毁坏。要是这种反馈的强度或继续光阴变得失调，这种用于打消入侵病原体的机制也会对安康组织形成附带侵害。比方，中性粒细胞为杀死入侵的病原体而开释的物资也会腐蚀为组织提供构造支持的由卵白质和糖类构成的网状构造。L？mmermann说，“在这项研讨中，咱们从什么能阻止这种群集反馈以防止中性粒细胞不受节制地积累并避免适度炎症的成绩动手，究竟适度炎症能够招致进化性疾病，如癌症、和性疾病。”在曩昔的研讨中，他和他的团队曾经发现了启动集体式群集行动的分子机制。然而，使这种反馈停止的进程仍旧未知。

在炎症和感化研讨畛域，中性粒细胞群集仍旧是一个绝对新颖的话题，其根本机制刚刚开端被探求。L？mmermann试验室的这项新研讨如今提醒了中性粒细胞若何在被感化的组织中自我限定它们的群集行动，从而均衡寻觅阶段与毁坏阶段，以无效地打消病原体。 通过使用专门的显微镜对活体小鼠组织中的免疫细胞动静进行及时可视化察看，L mmermann及其团队证明，群集的中性粒细胞通过一种称为GPCR脱敏（GPCR desensitization）的进程对它们本人排泄的最初启动这种群集行动的旌旗灯号不敏感。

L mmermann说，“咱们在中性粒细胞中发现了一种分子终止（molecular break）机制：一旦它们感觉到较年夜的中性粒细胞群体中积聚的高浓度群集吸引物（swarm attractant，即吸引细胞群集在一路的化学物：LTB4和CXCL2），就会结束它们的活动。这令人诧异，由于广泛的概念以为，在炎症的消退阶段，从组织情况中开释的内部旌旗灯号对结束中性粒细胞的运动至关紧张。”

详细而言，L mmermann团队培养出中性粒细胞缺乏GPCR激酶（GRK）的小鼠品系，此中GRK是介导GPCR脱敏进程的症结酶。在测试的四种GRK异构体中，体外试验确定GRK2是高浓度群集吸引物诱导GPCR脱敏从而阻止中性粒细胞迁徙所必须的激酶。傍边性粒细胞在体外感知到高浓度的群集吸引物时，GRK2使响应的受体脱敏以诱导迁徙结束。

一种优化肃清的外部启动-结束体系

鉴于在中性粒细胞中发现的启动-结束体系，Lmmermann团队从新评价了今朝对于中性粒细胞若何在组织中导航以无效肃清细菌的概念。在应用缺乏这种结束机制的中性粒细胞展开的试验中，他们察看到这种免疫细胞适度群集并扫描被感化的组织的年夜片区域。然而，这种缩小的群集和扫描并没有使这些细胞成为更好的病原体杀手。

L mmermann解释说，“令人震惊的是，咱们做出了相反的发现。傍边性粒细胞挪动速率过快和疯狂地跑来跑去时，这并不无利。相反，它们停上去，一路享用细菌的美餐仿佛更无利---这对遏制组织中的成长更无效。”