對干擾素有反應的非血細胞會調控對結核分枝桿菌的免疫反應

Interferon-g-responsive nonhematopoietic cells regulate the immune response to Mycobacterium tuberculosis

Ludovic Desvignes, et al. 2009. Immunity 31, 974–985

Speaker: Wei-Zhi, Wang (王緯智)                                Time: 13:10~14:00, May. 12, 2010

Commentator: Dr. Ai-Li Shiau (蕭璦莉老師)              Place: Room 601

Abstract:

干擾素-g (Interferon gamma ,IFN-g)對於控制結核分枝桿菌 (Mycobacterium tuberculosis ，M.tb)的免疫反應是非常重要的。 已經有研究證明，不論是在人類或是實驗動物模式之下，缺乏干擾素-g受體都會導致相當嚴重的結核分枝桿菌感染疾病。干擾素-g主要由T cells 與NK cells所製造，主要的功能是作為活化巨噬細胞的主要因子，被干擾素-g活化的巨噬細胞會增加對結核分枝桿菌的吞噬立即殺菌力。在一篇前人研究種指出，要控制細胞內細菌的感染，血液內的細胞 (hematopoietic cell，主要是免疫細胞)及非血細胞 (nonhematopoietic cells，例如表皮細胞、纖維細胞、內皮細胞)對干擾素-g的反應都是很重要的。針對干擾素-g對免疫細胞的調控吾人已經研究多時也了解頗深但對於干擾素-g對非血細胞的調控卻是不了解的。為了研究非血細胞對結核分枝桿菌感染的免疫反應的調控，作者用了C57BL/6 wild-type (W) 與干擾素-g受體缺失老鼠， (Ifngr1^-/- ，K mice) 做出骨髓移植老鼠來做研究。結果發現W-k mice (非血細胞對干擾素-g沒有反應)感染結核分枝桿菌後相較於w-w mice有比較低的存活率並且在肺部培養出來的細菌量也比w-w mice來的多。並在也可以看到在肺部浸潤方面也是W-k mice有比較多的浸潤並且主要是嗜中性球為主。接著作者去研究由干擾素-g所引發的基因表現是否受到調控，發現在干擾素-g受體缺失老鼠中吲哚胺2,3雙加氧酶 (indoleamine 2,3-dioxygenase，催化酪胺酸的酵素) 有大量被抑制表現而IL-17A 有增加表現的現象。因此作者也同時觀察IL-6, IL-23 與TGF-b 的表現，都發現有增高表現的現象在w-k mice中. 接著作者觀察吲哚胺2,3雙加氧酶的代謝物對Th17的免疫反應是否有抑制作用，結果發現吲哚胺2,3雙加氧酶的代謝物的確對Th17的免疫反應有抑制作用，因此這個團隊的作者在科學上首位確立了對干擾素-g有反應的非血細胞會調控對結核分枝桿菌感染的免疫反應，點出非血細胞在免疫學上的重要性。

References:

1.      Effector Cells of Both Nonhemopoietic and Hemopoietic Origin Are Required for Interferon (IFN)-γ– and Tumor Necrosis Factor (TNF)-α–dependent Host Resistance to the Intracellular Pathogen, Toxoplasma gondii. George S. Yap, et al J. Exp. Med. 189, 1083–1092, 1999