來自約翰霍普金斯大學和Kennedy Krieger研究所的研究人員報告稱，他們證實當與支持它們的生物“支架”配對使用時，一些一直與過敏癥有關聯(lián)的免疫系統(tǒng)細胞也可以引導小鼠肌肉創(chuàng)傷愈合。

這一發(fā)表在4月15日《科學》（Science）雜志上的研究成果，進一步證明了免疫系統(tǒng)不僅在對抗感染性疾病和其他疾病中起重要作用，對于推動損傷后的愈合也至關重要。它們還表明，如果設計與免疫細胞“搭檔”，所謂的生物材料支架可以更有效地促進愈合。

約翰霍普金斯大學醫(yī)學院眼科學和生物醫(yī)學工程學教授Jennifer Elisseeff博士說：“在以往的研究中，我們看到了對移植到不同的組織或環(huán)境中的同一生物材料產(chǎn)生的不同免疫系統(tǒng)反應，這讓我們對生物材料激發(fā)免疫系統(tǒng)來促進再生的機制產(chǎn)生了興趣。盡管我們?nèi)杂泻芏嗟牡胤叫枰私猓@項研究向著設計出一些材料來引起一種有益的免疫反應邁出了一步。”

Elisseeff研究小組設計出了一些由膠原等材料構成的生物可降解支架，通過為機體自身的干細胞提供一個錨定位點，讓它們發(fā)揮作用，這些支架已在促進受損組織愈合方面顯示出前景。Elisseeff說，然而在過去的幾年里，其他一些研究小組已發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)表明，這樣的支架還能夠激發(fā)免疫細胞的治療活性。

為了更多地了解參與反應的免疫細胞，隨后研究生Kaitlyn Sadtler博士與Elisseeff實驗室的其他研究人員以及一些癌癥免疫學專家一起展開了合作。他們采用手術切除了小鼠的部分大腿肌肉，植入已知在動物體內(nèi)會促進愈合的一些支架，一周后，相比沒有支架的損傷處，植入支架的損傷部位具有更多的白血細胞，其中許多的細胞正在大量生成一種化學信號：白介素-4（IL-4）, IL-4通常是由所謂的2型輔助T細胞所產(chǎn)生。

為了了解這些細胞的作用，研究小組對缺乏T細胞的轉基因小鼠進行了同樣的操作，發(fā)現(xiàn)和正常小鼠一樣，這些小鼠的創(chuàng)傷部位沒有提高白介素的生成及增強愈合。進一步的調查結果揭示，2型輔助T細胞的作用之一是激活和訓練損傷部位其他類型的免疫細胞——巨噬細胞。“T細胞告訴巨噬細胞如何行動，使得它們成為促再生巨噬細胞，”Sadtler說。

以往的一些研究表明巨噬細胞具有幾個關鍵的治療作用：清除死細胞或受損細胞及其他碎片，招募及支持再生組織的成體干細胞，導致構建新的血管為這一區(qū)域的新組織提供燃料。但在支架中2型輔助T細胞發(fā)揮的這一關鍵作用卻令人感到驚訝，Elisseeff說：這些細胞可幫助抵御蛔蟲，但在已開發(fā)的世界中，它們通常與觸發(fā)“壞”的免疫反應，例如過敏有關。“看到這一信號通路產(chǎn)生了一些有用的東西真有趣。”

Elisseeff指出，對于免疫細胞如何響應可用作為支架的各種類型生物材料，還有許多地方需要了解——這是她的研究小組將繼續(xù)調查的一個領域。

約翰霍普金斯大學Kimmel癌癥中心腫瘤學教授、Bloomberg~Kimmel癌癥免疫治療研究所主任Drew Pardoll博士說：“這項研究第一次證實了T細胞在介導組織再生過程中起重要作用。我預測它將被視為一個轉折點，將再生免疫學從一個概念轉變?yōu)橐粋€認真研究的領域。它為開發(fā)全新的策略來顯著推動組織再生打開了大門。”

在脊椎動物中，激活先天免疫是對損傷的早期應答，這一過程很可能與再生程序有關。然而，此前人們還不清楚先天免疫對再生程序的調控機制。加州大學舊金山分校的科學家們揭示了肌肉修復與先天免疫之間的聯(lián)系。他們在小鼠中發(fā)現(xiàn)，肌肉修復需要免疫細胞與一類祖細胞共同作用，文章發(fā)表在2013年的Cell雜志上。

蠑螈具有再生完整肢體的驚人能力，科學家們發(fā)現(xiàn)，蠑螈的免疫系統(tǒng)是其再生能力的關鍵，免疫信號能夠增強蠑螈脊髓、腦組織甚至部分心臟的再生能力。文章于2013年5月發(fā)表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。

根據(jù)圣路易斯華盛頓大學醫(yī)學院在小鼠中開展的一項研究表明，心臟擁有自己的免疫細胞庫，能夠在損傷后幫助心臟愈合。當心臟受傷時的大多數(shù)時候，這些有益的免疫細胞被來自骨髓的免疫細胞所取代，它們聚集于心臟并引發(fā)炎癥，這會導致進一步損傷。在這兩種情況下，這些免疫細胞，不論它們居住在心臟還是從骨髓而來，都被稱為巨噬細胞。雖然它們共有一個名字，但是它們起源于哪里，似乎決定了它們對受損心臟是有益還是有害。這一研究結果發(fā)表在2014年11月的PNAS雜志上。