温子龙组在斑马鱼中进一步发现内胚层来源的新型免疫介递细胞

撰文 | 林茜

      温子龙组一直致力于用斑马鱼作为模式动物研究屏障组织的免疫细胞在功能和起源上的异质性。2019年，该研究团队在斑马鱼表皮中发现了一种新型的外胚层来源的类髓系细胞。和传统的髓系细胞不同，这种类髓系细胞不能吞噬凋亡细胞和入侵的细菌，但是它可以通过形成穿过皮肤表层角质细胞的触手直接获取环境中的可溶性抗原并通过凋亡-被吞噬的方式将抗原传递给传统的驻留巨噬细胞，基于这种独特的抗原传递功能，作者将其命名为介递细胞 (metaphocytes)。

      近日，该研究团队又在Cell Reports上发表文章 Endoderm-Derived Myeloid-like Metaphocytes in Zebrafish Gill Mediate Soluble Antigen-Induced Immunity，进一步揭示了在斑马鱼的鳃和肠道中存在内胚层来源的介递细胞及其在可溶性抗原诱导的免疫反应中扮演的重要角色。

      受到斑马鱼表皮中存在外胚层来源的介递细胞的启发，作者开始探究斑马鱼其他组织中是否也有类似的非中胚层来源的介递细胞。通过时间和空间上可控的定点标记方法，作者发现非血液来源的类髓系细胞存在且仅存在于斑马鱼的屏障组织（表皮，鳃，肠道）中。接下来的谱系追踪实验结果表明，鳃和肠道中的类髓系细胞是从内胚层衍生出来的（图1）。

图1 鳃和肠道中的介递细胞（绿色）以及巨噬细胞（红色）

      通过对三个组织中的类髓系细胞的转录组分析对比和功能对比后，作者认为鳃和肠道中的类髓系细胞和表皮中的类髓系细胞高度相似，因此也将其命名为介递细胞。在功能研究中，作者发现与表皮介递细胞相同，鳃和肠道中的介递细胞不能吞噬细菌却可以高效获取外界环境中的可溶性抗原。作者还发现在没有介递细胞时，可溶性抗原在鳃中诱导的免疫反应会显著受到影响，进一步揭示了介递细胞在屏障组织免疫中的重要作用。

 

      该研究进一步挑战了免疫细胞都是来源于血液（中胚层）的这一传统观点，证实了在斑马鱼里，除了表皮中外胚层来源的介递细胞，还存在在鳃和肠道中内胚层来源的介递细胞（图2），进一步揭示了在屏障组织内免疫细胞来源与功能的多样性和特异性，为相关的免疫疾病研究奠定了基础。

图2 不同屏障组织中的介递细胞的来源与功能

      香港科技大学博士后林茜和博士生周秋霞为论文的共同第一作者，温子龙教授为论文的通讯作者。