嗜酸性粒细胞是我们免疫系统中的特殊细胞。它们的特征是其独特的颗粒,当用酸性试剂伊红处理时会染成红色,因此得名。嗜酸性粒细胞在我们的血液和组织中很少见,约占我们白细胞的 3%。它们的生物学作用尚不清楚,但最近的研究表明,嗜酸性粒细胞参与调节我们的脂肪代谢、修复某些组织,并帮助我们抵抗不同的感染和癌症。
尽管嗜酸性粒细胞具有潜在的有益作用,但在医生中,嗜酸性粒细胞通常名声不佳。在过敏性哮喘和鼻窦炎等常见疾病中,血液和组织中的嗜酸性粒细胞异常增多,这种情况称为嗜酸性粒细胞增多症。嗜酸性粒细胞增多症是一种临床症状,有助于诊断这些“嗜酸性粒细胞相关”疾病并指导其治疗。众所周知,嗜酸性粒细胞增多症是由骨髓嗜酸性粒细胞增多引起的。自 1990 年代以来,人们还知道一种特定的信号蛋白,即细胞因子白细胞介素 5 (IL-5),对嗜酸性粒细胞增多症至关重要。这导致了针对 IL-5 的单克隆抗体的精准疗法的开发和上市,以治疗严重形式的嗜酸性粒细胞疾病。然而,IL-5 阻断治疗对嗜酸性粒细胞的影响仍然描述不多。
列日大学细胞与分子免疫学实验室 (LCMI)在Fabrice Bureau和Christophe Desmet的指导下,旨在更好地了解嗜酸性粒细胞和嗜酸性粒细胞增多症的起源,以及针对嗜酸性粒细胞的治疗效果。正如 Christophe Desmet 所解释的那样,“这些问题之前受到我们对骨髓中嗜酸性粒细胞发育途径的定义过于简单的影响。”实验室的两名博士生Joseph Jorssen和Glenn Van Hulst结合他们在生物信息学和流式细胞术方面的才能,借助 GIGA 研究所的基因组学和流式细胞术平台,使用不同的方法对嗜酸性粒细胞在其发育的各个阶段的表面蛋白和信使 RNA 组成进行精细表征。虽然小鼠仍然是一个参考模型,但与列日大学医院血液学系和 GIGA 的合作也使得我们能够非常详细和更新地绘制人类骨髓中嗜酸性粒细胞的发育图谱,并观察其在进化过程中的保守性。
这项详细的表征工作为社区提供了简单易用的方法和可自由获取的生物信息学数据,这将极大地促进未来对嗜酸性粒细胞的研究。利用这些资源,同一项研究表明,IL-5 的作用并不像研究人员和临床医生以前认为的那样。大多数人认为 IL-5 促进了注定会变成嗜酸性粒细胞的细胞的成熟,而 IL-5 靶向治疗阻止了这种成熟。“我们的研究实际上支持相反的假设,”Christophe Desmet 解释说:IL-5 减缓了正在发育的嗜酸性粒细胞的成熟,使它们能够繁殖更长时间。通过刺激这种“过渡扩增”,IL-5 促进了嗜酸性粒细胞增多,而通过抑制这一过程,IL-5 靶向治疗可以减少嗜酸性粒细胞增多。
因此,本研究提供了资源、方法和观点来了解嗜酸性粒细胞的起源、当前精准治疗的效果以及正常和疾病条件下嗜酸性粒细胞发育和数量的调节。