一种新的免疫动物模型

哺乳动物的免疫系统是出了名的复杂，难以破解。但是，乔治华盛顿大学的凯特·巴克利(Kate Buckley)在接受克里斯·史密斯(Chris Smith)的采访时发现，一种更简单的生物只有大约100个免疫细胞，尽管它与我们相隔5亿年的进化，但它使用的许多信号与我们自己的人类免疫系统相同……

凯特:海胆有我们所说的两阶段生活方式，或者两步生活方式，有点像蝴蝶和毛毛虫。它们在变成成虫之前要经历一个幼虫阶段。作为幼虫，这些动物大约是人类头发宽度的两倍，它们在海洋中生活大约两个月，它们游泳，觅食，它们是完全有能力的生物，但它们生活在微生物丰富的海水中。每毫升海水中有一百万个细菌。那么问题来了，这些小动物是如何应对微生物的攻击的呢?

克里斯:因为当人类婴儿出生时，母体的免疫系统以抗体的形式通过胎盘输送给婴儿。那么，海胆是做什么的?

它没有任何真正的预编程发展。它只需要依赖于它的基因组。因此，它有一小群大约一百个免疫细胞能够识别病原体并做出反应。它制造抗微生物肽但这是目前我们所知道的全部。

克里斯-那你是怎么处理的?你做了什么?

凯特:我们将这些幼虫暴露在许多不同种类的细菌中，然后在显微镜下观察它们，看看它们的细胞行为或动物的外观是否有任何可观察到的变化。我们发现了一种细菌，它引起了一种看起来很像炎症的反应。因此，细胞来自生物体的外围并进入肠道这是一种典型的炎症反应。

克里斯:什么问题?然后是什么信号通过生物体的身体辐射出来告诉这些免疫细胞，“到这里来。我们有麻烦了”?

凯特:这种细菌叫做重氮养弧菌。这是共生的。它与成年海胆形成了长久的关系。所以，这意味着这种动物可能已经发展出一种进化策略，它会说，“好吧，有一点这种虫子是可以的，但太多了，我们必须调用免疫反应。”信号是这种细胞因子叫做白细胞介素17或il - 17。

克里斯-这很有趣，不是吗，因为白细胞介素17是我和你的免疫系统的关键。

凯特:对。完全正确。因此，我们基本上发现这些幼虫只有几千个细胞，它们控制肠道相关免疫反应的方式与人类肠道免疫反应的调节方式非常相似。所以，这是令人惊讶的。

Chris -你是说因为我们都以相似的方式起源白细胞介素信号是非常非常古老的这就是为什么海胆有它为什么我们今天还有它，这就是我们如何告诉我们的免疫反应应该反应什么，忽略什么?

凯特:对。完全正确。海胆是棘皮动物，大约5.5亿年前从脊椎动物中分化出来，所以这是肠道反应中一个非常保守的元素。

虽然这些信号可能是相同的，但它们对细胞的影响和它们被解释的方式可能不同。那么在海胆中是否使用了相同的受体它们的免疫细胞看到白细胞介素17家族信号的方式和我的免疫细胞一样呢?

凯特:确实是这样。是的。所以这个模型的优点之一就是它基本上是脊椎动物肠道即时反应的简化版本。因此，il - 17受体在肠道中更广泛地表达。当受体与il - 17相互作用时，一些被激活的基因已知与人类的il - 17反应有关。所以，这告诉我们海胆和脊椎动物之间有一些守恒和信号通路。这给了我们希望，我们将能够找到更多的东西，这些东西也首先在海胆中得到保护，然后再把它们应用到人类身上。

Chris -因为整个系统是出了名的难以理解和分解因为它在大型高等生物中非常复杂如果我们想要了解微生物群是如何运作的以及它如何影响我们的免疫成熟，那么找到它的根源是绝对关键的，所以你认为你现在得到的是一个更简单，更容易处理的模型来解释我们免疫系统的这一部分是如何进化和工作的吗?

凯特:没错。所以，肠道免疫系统的防线是基因组编码的，也就是所谓的先天免疫反应。这是海胆和人类共有的东西。我们对这种幼虫能做的是，因为它是透明的，我们实际上可以看到它的肠道。我们可以观察细胞在做什么，这比观察老鼠的肠道要容易得多。