肺の最も重要な免疫細胞である肺胞マクロファージのヒト細胞培養モデルは、感染症における別の免疫タンパク質の役割を再考するよう研究者に促す重要な発見をもたらした。この研究は最近雑誌に掲載されました 自然。
肺胞マクロファージは肺の奥深くに存在し、細菌、ウイルス、その他の有害な病原体を除去します。これらの特殊な細胞を詳細に研究するためにドナーから収集するには、侵襲的で高価で時間のかかる方法が必要です。テキサス生物医学研究所（テキサスバイオメッド）の研究者らは、これらのユニークなマクロファージをほぼ同じように模倣したヒト「肺胞マクロファージ様（AML）」細胞を研究室でより簡単に生成する革新的な方法を開発した。彼らは昨年AMLについて出版しました。
すでにこのモデルは世界的な生物医学研究に貢献しています。
国際協力
最近では 自然 研究では、腫瘍壊死因子（TNF）と呼ばれる免疫シグナル伝達タンパク質と結核（TB）におけるその役割についての新たな洞察を得るために、AML細胞が他の細胞ベースのモデルおよび広範なヒト遺伝学的研究とともに使用されました。この高度に協力的な国際研究は、ニューヨークのロックフェラー大学の研究者によって主導されました。フランス、パリの感染症人類遺伝学研究所。コロンビアのメデジンにあるアンティオキア大学 UdeA。
テキサス・バイオメッド社のラリー・シュレジンジャー医学博士は、「世界中の科学者が研究にAMLモデルを使い始め、それが感染症の治療方法を変える可能性のある免疫系の根底にあるメカニズムを明らかにするのにどのように役立つのかを知るのは興奮している」と述べた。スタッフサイエンティストのスサンタ・パハリ博士とAMLモデルを共同開発した教授兼社長/CEO。
主要な実験
TNF は、人間や他のさまざまな種を感染から守るために不可欠であると長い間考えられてきました。今回の研究で研究者らは、TNFは結核を防ぐのに確かに重要であるが、他の感染症からはそうではないことを発見した。これは、機能性TNFを持たず、再発性結核を抱えながら20代から30代まで生きてきたコロンビア在住のいとこ2人の広範な遺伝子分析によって証明されているが、それ以外は他の大きな病気もなく非常に健康である。
AML モデルを他の細胞モデルとともに使用した実験は、これが当てはまる理由を正確に確認するのに役立ちました。具体的には、TNF は肺胞マクロファージ内の活性酸素種 (ROS) と呼ばれる分子の放出を引き起こし、細胞を死滅させる役割を果たします。 結核菌結核の原因となる細菌。 TNF が存在しないか遮断されている場合、ROS は放出されず、細菌が肺内に広がる可能性があります。
例えば、おそらくTNFに起因すると考えられている役割は他の分子によって担われており、炎症性疾患の新たな治療標的として機能する可能性があるとロックフェラーのプレスリリースは述べている。
「科学者として、私たちは発見をしたいと思っていますが、他の人が独自のブレークスルーを実現し、人間の健康にさらに広範な影響を与えることを可能にするツールを開発することも同じくらい満足のいくものです」とパハリ博士は述べました。
AMLの違い
これまで、研究者は侵襲的で時間のかかる肺洗浄を介してドナーから肺胞マクロファージを収集する必要がありました。他のマクロファージモデルも開発されていますが、肺胞マクロファージに特有の特定の特徴が欠けています。 AML モデルは、ドナーからの簡単な採血から始めることで両方の問題を解決します。免疫細胞の一種である血液単球は、細胞培養皿内で肺環境を模倣する成分と組み合わされます。 1 週間かけて、単球は肺胞マクロファージによく似た細胞に変化し、このような研究に使用できるようになります。これらのAML細胞は現在、より複雑な肺オンチップモデルで評価されており、さらに多くのAMLを生成するために特殊な成分が幹細胞でテストされています。
研究室でAML細胞を生成するための段階的なプロトコルは、6月にSTAR Protocolsに掲載されました。
ソース：
参考雑誌:
アリア、AA、 他。 （2024年）。遺伝性 TNF 欠損症を有する健康な成人における結核。 自然。 doi.org/10.1038/s41586-024-07866-3。
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#新しい細胞培養モデルが感染症における免疫タンパク質の役割を明らかにする
2024-10-11 02:53:00