鼻咽拭子對(duì)呼吸道防御至關(guān)重要

在最近發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員使用鼻咽拭子和單細(xì)胞核糖核酸（RNA）測(cè)序（scRNAseq）來(lái)描述上呼吸道免疫細(xì)胞群的特征，以了解上呼吸道免疫記憶對(duì)呼吸道疾?。ㄈ?2019 年冠狀病毒?。–OVID-19））的影響。

背景介紹

血液樣本分析是了解健康和疾病的臨床和生理方面的常規(guī)方法。雖然這些分析有助于回答有關(guān)免疫反應(yīng)和疾病的許多問(wèn)題，但它們卻忽略了在感染部位發(fā)現(xiàn)的一些重要信息。

許多人類病原體的主要感染部位是上呼吸道。然而，上呼吸道的免疫記憶對(duì)感染和疫苗衍生的保護(hù)性免疫至關(guān)重要，研究上呼吸道的免疫記憶一直是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。關(guān)于上呼吸道和次級(jí)淋巴器官生發(fā)中心的 T 細(xì)胞和 B 細(xì)胞免疫記憶的發(fā)展、維持、駐留和豐富程度，還有很多未知因素。

研究簡(jiǎn)介

在本研究中，研究人員首先考察了各種拭子和取樣方案在分析上呼吸道免疫細(xì)胞群方面的可行性。為此，他們招募了 30 名健康成年人參與研究，并在一年內(nèi)每月從他們身上采集鼻咽拭子樣本。他們使用光譜流式細(xì)胞儀對(duì)這些拭子進(jìn)行了評(píng)估。

研究人員根據(jù)鼻咽拭子可產(chǎn)生有活力的免疫細(xì)胞群這一發(fā)現(xiàn)，從 12 名已完成新冠病毒初次接種的供體身上采集了鼻咽拭子。在這 12 名捐獻(xiàn)者中，有 7 人感染了突破性嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒 2（SARS-CoV-2）。

供體樣本用于制備單細(xì)胞懸液，然后通過(guò)測(cè)序或 CITE-seq 和 scRNAseq 對(duì)轉(zhuǎn)錄組和表位進(jìn)行細(xì)胞索引分析，以了解上呼吸道免疫細(xì)胞的多樣性。

研究人員還對(duì) B 細(xì)胞和 T 細(xì)胞受體的可變 (V)、多樣性 (D) 和連接 (J) 基因片段進(jìn)行了測(cè)序，以檢測(cè)不同的免疫細(xì)胞類型和抗原特異性記憶細(xì)胞。研究人員還旨在確定幾種 B 細(xì)胞群，如抗體分泌細(xì)胞、記憶 B 細(xì)胞和常駐記憶 B 細(xì)胞。

根據(jù)從鼻咽拭子中檢測(cè)到的生殖中心淋巴細(xì)胞，研究人員推測(cè)成人腺樣體中可能存在功能性生殖中心，鼻咽拭子可以通過(guò)腺樣體的隱窩直接采集這些生殖中心淋巴細(xì)胞。

為了證實(shí)這一假設(shè)，他們通過(guò)鼻內(nèi)窺鏡觀察了取樣部位。他們還從腺樣體和鼻腔上皮（更靠近健康人的下鼻甲中心）采集了鼻拭子。

他們使用光譜流式細(xì)胞儀和免疫分型技術(shù)進(jìn)一步分析了通過(guò)內(nèi)窺鏡采集的細(xì)胞。他們還將這些結(jié)果與腺樣體活檢樣本中獲得的細(xì)胞進(jìn)行了比較。

研究結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)，鼻咽拭子提供了近 500 萬(wàn)個(gè)有活力的免疫細(xì)胞，其中三分之一表達(dá)分化簇（CD）45，這是一種與受體相連的蛋白酪氨酸磷酸酶，存在于所有白細(xì)胞中。在不表達(dá) CD45 的細(xì)胞中，主要類型是上皮細(xì)胞。

通過(guò)鼻咽拭子檢測(cè)到的其他免疫細(xì)胞包括 B 細(xì)胞、細(xì)胞毒性和輔助性 T 細(xì)胞以及常駐記憶性 T 細(xì)胞。在上呼吸道檢測(cè)到的所有免疫細(xì)胞群都是長(zhǎng)期穩(wěn)定的。

對(duì)接種新冠病毒疫苗的供體鼻咽拭子進(jìn)行的 CITE-seq 和 scRNAseq 分析顯示了多種免疫細(xì)胞群，包括調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞、CD4+ 或 T 輔助細(xì)胞、CD8+ 或細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞、常駐記憶 T 細(xì)胞和記憶 B 細(xì)胞。

從以前感染過(guò)新型冠狀病毒的人的咽拭子中發(fā)現(xiàn)了新型冠狀病毒特異性 B 細(xì)胞和 T 細(xì)胞群，包括濾泡輔助性 T 細(xì)胞和分化的 B 細(xì)胞和 T 細(xì)胞。

從鼻咽拭子樣本中檢測(cè)到生發(fā)中心 T 濾泡輔助細(xì)胞和生發(fā)中心 B 細(xì)胞，表明成人體內(nèi)存在功能性腺樣體組織。腺樣體是繼發(fā)性淋巴腺，在兒童早期有助于免疫，在兒童晚期和成年后會(huì)慢慢萎縮和消失。然而，這些發(fā)現(xiàn)令人驚訝，因?yàn)樗鼈儽砻飨贅芋w組織在成年后仍保留一定的功能。

結(jié)論

研究結(jié)果表明，上呼吸道中存在著豐富多樣的穩(wěn)定免疫細(xì)胞，穩(wěn)定的病毒特異性免疫記憶細(xì)胞的發(fā)育和持續(xù)存在為了解原發(fā)感染部位的免疫反應(yīng)提供了線索，并突出了上呼吸道粘膜屏障組織在對(duì)各種病原體進(jìn)行強(qiáng)有力的免疫防御中的作用。