피부는 우리의 몸을 세상의 위험으로부터 보호하지만, 때때로, 상처나 혹으로, 그 장벽이 뚫립니다. 이때 통증과 가려움을 감지하는 후각 신경세포가 행동을 개시하여 중앙 신경계에 위협 신호를 전달하는 반면 수지상 세포는 사이토카인을 분비하고 국소 염증을 조정함으로써 병원체를 제거하는 동시에 적응 면역의 역할을 합니다.
그러나 이 작업은 단독으로 수행되지 않습니다: 수지상 세포(DC)와 전두엽 수용체는 강력한 협력 관계에 얽혀 있으며, 3월 31일 사이언스지에 발표된 새로운 연구는 침입자에 대한 싸움을 미세 조정하기 위해 이 얽히고설킨 세포들이 의사소통하는 세 가지 독특한 방법을 설명합니다.
2010년대 초, 임상의들은 자가면역 염증성 피부 질환 건선을 가진 사람들이 우연히 신경 손상을 입은 사람들은 손상된 부위의 특징적인 피부 병변으로 고통받지 않는다고 관찰했습니다. 그러나 신경이 치유되면 병변이 되돌아옵니다. 하버드 대학의 면역학 연구원인 로레나 리올-블랑코와 울리히 폰 안드리안은 흥미를 느꼈고, 2014년 그들의 팀은 DC가 수용체와 상호 작용한다는 것을 처음으로 발견했습니다. 그들은 이 관계가 염증 반응에 필요하다는 것을 발견했습니다: DC는 코셉터 축삭에 앉아 건선 피부 염증의 마스터 드라이버인 사이토카인 인터류킨(IL)-23을 만들기 위해 그들의 신호를 필요로 합니다.
그러나 이 관계의 정확한 본질은 그들을 피했습니다. "우리는 그곳에서 사용되는 언어가 무엇인지 몰랐습니다," 폰 안드리안이 사이언스에 말합니다. "'정확히 어떻게 작동하는가'라는 질문에 대답하는 것은 5년의 과정이었습니다."
2014년 연구에서 살아있는 쥐를 사용했기 때문에 박사 후 연구원인 파벨 한치, 폰 안드리안과 그들의 팀은 몇 가지 다른 세포 유형 중 어떤 것이 노시셉터-DC 통신에 관여하는지 확신할 수 없었습니다. 그것을 좁히기 위해, 연구원들은 먼저 어떤 수용체도 DC와 직접 대화를 나누지 않았는지, 아니면 메시지를 전달하는 알려지지 않은 세 번째 세포가 있는지를 확인하려고 했습니다. 그들은 등근 신경절 뉴런과 골수 수지상 세포와의 공동 배양 시스템을 구축했습니다. 그리고 나서 그 팀은 배양된 세포를 쥐에게 염증성 건선과 같은 상태를 일으키는 화합물로 처리했고 DC가 뉴런의 존재에서 더 많은 사이토카인을 생산한다는 것을 발견했습니다. 다른 세포 유형은 필요하지 않았습니다.
그리고 나서, 그들은 뉴런과 수지상 세포가 같은 배양 배지를 공유하지만 그것들이 접촉하는 것을 막는 필터에 의해 분리되었을 때 무슨 일이 일어났는지 조사했습니다. 그들은 DC가 "뉴런을 찾기 위해 적극적으로 필터 구멍을 통해 스스로를 짜내려고 노력할 것"이라는 것을 발견했습니다.라고 폰 안드리안은 말합니다. 그 연구원들은 어떤 종류의 "나를 찾아라" 신호가 노시셉터에서 나와야 한다고 그는 덧붙입니다. 그래서 그들은 다중화된 측정법을 사용하여 노시셉터 조건부 배지에서 알려진 화학적 매력을 식별했고, 가장 풍부한 것 중 하나를 고갈시켰을 때 CCL2라고 불리는 케모카인, 노시셉터 조건부 배지로의 DC 이동이 현저히 감소했습니다. 코수용체는 자극을 받았을 때 CCL2를 더 많이 방출했습니다(생체 내에서, 이 자극은 고통이나 가려움처럼 느껴질 것입니다). CCL2가 부족하도록 유전적으로 조작된 생쥐에서 채취한 어떤 수용체도 야생형 생쥐에서 채취한 수용체뿐만 아니라 DC도 끌어들이지 못했습니다.
파벨 한치 "CCL2 방출을 통해 DC를 부르고 제자리에 유지하는 뉴런의 개념은 잘 수행된 것이고 새로운 것이기 때문에 매우 흥미롭습니다,"라고 이번 연구에 참여하지 않은 매사추세츠 종합병원의 신경면역학자 캐롤라인 소콜은 말합니다.
연구팀은 또한 수용체가 있든 없든 DC의 전사체를 분석했고 983개의 유전자가 두 조건 사이에서 발현 패턴을 바꾼다는 것을 발견했습니다. 그들은 신경 수용체 뉴런에 의해 방출되는 CGRP라고 불리는 신경 펩타이드가 병원체와 싸우게 하는 DC의 유전자 발현 변화의 대부분을 담당하는 전사 프로그램을 유도한다는 것을 발견했습니다. 가장 중요한 변화 중 하나는 CGRP가 DC가 염증 및 기타 세포 활동에 사용하기 위해 비축하는 중요한 사이토카인의 생물학적으로 비활성 전구체인 프로-IL-1베타를 생성하도록 DC를 촉발한다는 것입니다.
폰 안드리안은 "[덴드리틱 세포는] 침입하는 병원체를 감시하기 위해 우리의 장벽 조직에 앉아 있는 일종의 보초병입니다,"라고 말합니다. "따라서, 우리는 노시셉터에서 나오는 CGRP 신호를 DC가 활성화될 준비가 되도록 프라이밍하는 일종의 '준비된' 신호로 해석합니다."라고 그는 설명합니다. 연구팀은 칼슘 영상을 이용하여 DC와 수용체가 소통하는 세 번째 방법을 발견했습니다. 그들은 세포들이 사이토카인을 생산하기 위해 DC를 위해 서로 물리적으로 접촉해야 한다는 것을 알고 있었습니다.
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