近日，西班牙國家心血管研究中心（Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares，CNIC）的研究人員在《Nature》期刊發(fā)表研究，發(fā)現(xiàn)了一種特殊的中性粒細(xì)胞亞群，它們不僅是免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵成員，還能產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECM），從而增強(qiáng)皮膚屏障功能，抵御微生物入侵。研究結(jié)果基于小鼠實(shí)驗(yàn)，表明免疫系統(tǒng)不僅僅是針對病原體的防御機(jī)制，它還可以通過物理方式強(qiáng)化皮膚，在病原體入侵之前就提供額外的保護(hù)。

發(fā)現(xiàn)：中性粒細(xì)胞助力皮膚屏障功能

皮膚是機(jī)體最重要的物理屏障，不僅抵御外部機(jī)械損傷，也防止微生物侵入。一旦微生物突破這道防線，先天免疫系統(tǒng)（innate immune system）通常會通過毒性物質(zhì)殺滅入侵者。

中性粒細(xì)胞是一種重要的免疫細(xì)胞，傳統(tǒng)上以其殺菌能力著稱。然而，本研究揭示了它們的另一項(xiàng)重要功能：在皮膚中生成和重塑細(xì)胞外基質(zhì)。研究負(fù)責(zé)人Andrés Hidalgo博士解釋道：“細(xì)胞外基質(zhì)對于維持皮膚及其他組織的結(jié)構(gòu)和功能至關(guān)重要，它不僅增強(qiáng)了皮膚的機(jī)械強(qiáng)度，還能防止微生物和毒素進(jìn)入體內(nèi)。”

研究發(fā)現(xiàn)，這種特殊的中性粒細(xì)胞常駐于皮膚，并產(chǎn)生**膠原蛋白（collagen）及其他基質(zhì)蛋白，從而增強(qiáng)皮膚屏障?！霸诮】灯つw中，這些基質(zhì)生成型中性粒細(xì)胞（matrix-producing neutrophils）**有助于維持細(xì)胞外基質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，提高皮膚的機(jī)械強(qiáng)度，并增強(qiáng)屏障功能。”研究團(tuán)隊(duì)表示。

更重要的是，當(dāng)皮膚受傷后，這些中性粒細(xì)胞迅速聚集，在傷口周圍形成**“基質(zhì)環(huán)”（matrix rings）**，有效阻擋外界分子和細(xì)菌入侵。

TGF-β信號通路調(diào)控皮膚中性粒細(xì)胞

研究還發(fā)現(xiàn)，TGF-β信號通路（TGF-β signaling pathway）在調(diào)節(jié)皮膚中性粒細(xì)胞的基質(zhì)生成功能方面起著關(guān)鍵作用。當(dāng)研究人員在小鼠體內(nèi)基因敲除（genetic deletion）這一通路后，細(xì)胞外基質(zhì)沉積減少，導(dǎo)致皮膚更脆弱、更易透過微生物和外界物質(zhì)。研究團(tuán)隊(duì)在論文中指出：“當(dāng)TGF-β受體在中性粒細(xì)胞中被抑制后，傷口周圍的基質(zhì)環(huán)無法形成，導(dǎo)致細(xì)菌更容易侵入?！?/p>

論文第一作者Tommaso Vicanolo博士補(bǔ)充道：“我們的研究表明，這些中性粒細(xì)胞不僅維持皮膚的完整性，還能在受傷時(shí)被激活，在傷口周圍形成保護(hù)性結(jié)構(gòu)，防止細(xì)菌和毒素進(jìn)入?！?/p>

晝夜節(jié)律影響中性粒細(xì)胞活性

研究還揭示了一個(gè)意想不到的現(xiàn)象——這些中性粒細(xì)胞的活動(dòng)遵循晝夜節(jié)律（circadian cycle），其細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生在夜間達(dá)到峰值，因此小鼠的皮膚在夜間比白天更具抵抗力。研究負(fù)責(zé)人Hidalgo博士表示：“這一發(fā)現(xiàn)為研究生物節(jié)律如何影響組織防御、再生和修復(fù)提供了新的方向。”

目前，Hidalgo博士已加入耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Yale University School of Medicine），繼續(xù)深入研究這一發(fā)現(xiàn)的潛在臨床應(yīng)用，特別是其在纖維化（fibrotic processes）和癌癥（cancer）等疾病中的作用。他強(qiáng)調(diào)：“這些發(fā)現(xiàn)不僅拓展了我們對先天免疫系統(tǒng)的理解，還可能為皮膚病、炎癥、糖尿病和衰老相關(guān)疾病帶來新的治療策略?！?/p>

代表性照片顯示中性粒細(xì)胞（綠色）如何包圍傷口并產(chǎn)生膠原環(huán)（紅色），從而阻止病原體或毒素進(jìn)入。[CNIC]

研究團(tuán)隊(duì)最后總結(jié)道：“這一研究標(biāo)志著我們對免疫系統(tǒng)保護(hù)機(jī)體方式的認(rèn)知發(fā)生了重要轉(zhuǎn)變?！北狙芯坑蒀NIC聯(lián)合德國、美國、新加坡和中國的多個(gè)實(shí)驗(yàn)室共同完成，成果或?qū)⑼苿?dòng)免疫學(xué)與組織修復(fù)研究的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08741-5

編輯：王洪

排版：李麗