چگونه سلول های ایمنی اولین نفس جنین را شکل میدهند ؟

این مطالعه توسعه سلول‌های ایمنی در ریه‌های انسان را در مراحل جنینی نشان می‌دهد و تأثیر آنها را بر سرنوشت سلول‌های اپیتلیال و رشد ریه نشان می‌دهد. ما در حال حاضر در مورد رشد ایمنی جنین چه می دانیم، و چرا این کافی نیست؟

تحقیقات قبلی به طور گسترده ای عملکرد سلول های ایمنی را در بازسازی، حفظ هموستاز، به ویژه در روده و بیضه، و رشد بافت بدنی ثبت کرده است. مطالعات با هدف توضیح ساختار، زیرگروه ها و عملکرد سلول های اپیتلیال و مزانشیمی انجام شده است. با این حال، شکافی در درک محققان از فرآیندها و نقش های عملکردی سلول های ایمنی ریه وجود دارد.

سلول های ایمنی برخی از حیاتی ترین سلول هایی هستند که مسئول بقای نوزاد از بدو تولد به بعد هستند. با توجه به دفاعی که سلول‌های ایمنی مخاطی مرتبط با ریه در برابر پاتوژن‌های موجود در هوا و سموم استنشاقی ارائه می‌کنند، کمبود ادبیات فعلی در این زمینه شگفت‌آور است. توضیح احتمالی برای این شکاف در ادبیات ممکن است به دلیل ماهیت پیچیده تمایز سلولی در طول رشد جنینی و فقدان تاریخی تکنیک‌هایی باشد که قادر به ردیابی ایمن این تمایزات در طول بارداری باشند.

سوال مهمی که بی پاسخ باقی مانده است این است که آیا سلول های ایمنی ممکن است عملکردی فراتر از دفاع داشته باشند – آیا می توانند بر رشد بافت هایی که در آن ساکن هستند تعدیل کنند یا به شکل دیگری بر رشد آنها تأثیر بگذارند؟ پاسخ به این سوال و سوالات مشابه مربوط به رشد ریه انسان در هر دو سطح سلولی و مولکولی ممکن است منجر به پیدایش مداخلات بالینی جدیدی شود که برای ترمیم و بازسازی ریه‌ها طراحی شده‌اند و در نتیجه میلیون‌ها یا حتی صدها میلیون بیمار جایگزینی برای پیوند ریه می‌دهند.

تحقیقات قبلی مورفولوژی رشد ریه انسان را مشخص کرده و این فرآیند را به پنج مرحله با هم تداخل دارند. اینها شامل مرحله جنینی بین 4 تا 7 هفته پس از لقاح (pcw)، مرحله شبه غندولار بین 5 تا 17 pcw، مرحله کانالی بین 16 تا 26 pcw، مرحله ساکولار بین 24 تا 38 pcw، و مرحله آلوئولار از 36 pcw است. pcw تا 21 سالگی

سه مرحله اول، به طور خاص بین 5 تا 22 pcw، کمترین دوره رشد ریه را نشان می‌دهند، علیرغم اینکه در مجموع تکامل سلول‌های بنیادی اپیتلیال را به ریه‌های تقریباً کاربردی پوشش می‌دهند.

مطالعه حاضر با هدف ارزیابی پیشرفت زمانی سیستم ایمنی جنین و روشن کردن نقش بالقوه آن در تعدیل رشد ریه جنینی انجام شد. نمونه های جنین و جنین انسان از کمک هزینه مشترک MRC/Wellcome Trust منابع زیست شناسی رشد انسانی (HDBR) به دست آمد.

حاملگی های خاتمه یافته بین 5 تا 22 pcw برای به دست آوردن بافت ریه تازه با رضایت کتبی از اهداکنندگان استفاده شد. تجزیه و تحلیل کاریوتیپی برای اطمینان از اینکه نمونه های وارد شده عاری از ناهنجاری های ژنتیکی بوده و نشان دهنده رشد جنینی انسان “معمولی” هستند، انجام شد.

در مطالعه حاضر، محققان آنالیزهای ترانس کریپتومی پیشرفته را با IHC ترکیب کردند تا نقش ساختاری و عملکردی سلول های ایمنی را در طول رشد جنین و جنین روشن کنند. ارزیابی سلول‌های ایمنی جنین در طول دوره 5 تا 33 pcw نشان داد که بلوغ کامل سلول‌های B در ریه‌های جنینی اتفاق می‌افتد، که این باور رایج را که مغز استخوان تنها منبع جمعیت‌های سلول B بالغ است، به چالش می‌کشد.

اینترلوکین 1 بتا (IL-1β) به طور گسترده توسط سلول های میلوئیدی پراکنده تولید می شود. به نوبه خود مشخص شد که IL-1β تمایز سلول های بنیادی اپیتلیال را تعدیل و ترویج می کند و نقش دوگانه سلول های ایمنی را در توسعه دفاعی و اپیتلیال ریه برجسته می کند.