Interferon-γ-producing immature myeloid cells confer protection against severe invasive group A Streptococcus infections

產生干擾素γ的未成熟骨髓細胞會提供保護以對抗嚴重侵入性A群鏈球菌感染

Matsumura T., Ato M., Ikebe T., Ohnishi M., Watanabe H. & Kobayashi K.

Nat. Commun. 2012, 3: 678. doi: 10.1038/ncomms1677

Speaker: Chi-Hua Lee (李季樺)                    )                                 Time:14:00~15:00, Dec. 19, 2012

Commentator: Dr. Yee-Shin Lin (林以行 老師)       )  Location: Room 601

Abstract:     

Streptococcus pyogenes (稱作A群鏈球菌)是世界上常見的人類病原菌，會造成皮膚感染、中毒性休克症候群(streptococcal toxic shock syndrome)、壞死性筋膜症(necrotizing fasciitis)¹等等。白血球中的一種細胞‐骨髓細胞(myeloid cells)包括多核的白血球(polymorphonuclearleukocytes ; PMNs)，能被γ干擾素所活化並保護細胞對抗A群鏈球菌的感染。γ干擾素又稱作第二型干擾素，主要是由T細胞和殺手細胞所產生，在對抗病毒和細菌的感染時的先天和後天免疫作用中是很重要的¹。本篇研究中作者證實了在腹膜腔、皮膚、脾臟、腎臟、周邊血管和骨髓中的這些帶有環狀核的未成熟骨髓細胞，在感染A群鏈球菌早期能夠在體內產生γ干擾素。這些能產生γ干擾素的未成熟骨髓細胞(IFN-γ-producing immature myeloid cells;γIMCs)能夠在含有GM-CSF(能使白血球生長的因子)的培養基中存活，並表現單核球及顆粒細胞的標誌且能產生一氧化氮(nitric oxide)。Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs)是一種同樣具有環狀核，定義為多核白血球(PMNs)的一種細胞，出現在患有骨髓增生疾病病人的周邊血管中²，並且在一些細胞內病原菌造成的急性感染中，這些MDSCs能抑制T細胞的免疫作用。作者也更進一步證實這些MDSCs與γIMCs在某些程度上類似，好比如具有相同的細胞表面標誌、依賴相同生長因子(GM-CSF)以及皆會產生γ干擾素，然而當受到A群鏈球菌感染時，這些MDSCs卻不會產生干擾素γ，顯示出γIMCs並非是已知的MDSCs。最後作者們利用wild type和缺乏γ干擾素(IFN-γknockout ; Ifng^-/-)的老鼠去感染A群鏈球菌，結果顯示出γ干擾素能夠增加對於細菌的清除，但是對於全身性處理γ干擾素老鼠的存活卻是有害的(Figure)。整合結果後，作者們最後證實了他們所發現的這一群依賴GM-CSF生長因子的這些會產生γ干擾素的未成熟骨髓細胞，是一種新的已分化成顆粒細胞的環狀核細胞。在感染嚴重侵入性A群鏈球菌時的早期是γ干擾素產生的主要來源，並且在對抗感染中扮演著一個提供保護的角色。

References:

1.      Counningham, M. W. 2002. Pathogenesis of group A streptococcal infections. Clin. Microbiol. Rev. 13, 470-511.

2.      Langenhuijsen, M. M. 1984. Neutrophils with ring-shaped nuclei in myeloproliferative disease. Br. J. Haematol. 58, 227–230.

Figure. γIMCs參與對抗嚴重侵入性A群鏈球菌的保護