红细胞在先天免疫中可起重要作用

红细胞 (RBC) 通过将氧气输送到远处组织，对有氧呼吸至关重要。然而，目前认为 RBC 具有免疫惰性，并且几乎没有发现 RBC 的次要功能（如果有的话）。

2021年10月20日，宾夕法尼亚大学Nilam S Mangalmurti团队在Science Translational Medicine 在线发表题为“DNA binding to TLR9 expressed by red blood cells promotes innate immune activation and anemia ”的研究论文，该研究表明红细胞通过核酸感应 Toll 样受体 9 (TLR9) 的表面表达作为关键的免疫传感器。哺乳动物红细胞在其表面表达 TLR9，并结合来自细菌、疟原虫和线粒体的含有 CpG 的 DNA。在人和鼠败血症和肺炎期间，RBC 结合的线粒体 DNA 增加。在体内，携带 CpG 的 RBC 会加速红细胞吞噬作用和以干扰素信号增加为特征的先天免疫激活。在 CpG 诱导的炎症和多微生物败血症期间，TLR9 的红细胞特异性缺失消除了红细胞吞噬作用并减少了局部和全身细胞因子的产生。

因此，通过表达 TLR9 的 RBC 检测和捕获核酸可调节红细胞清除和炎性细胞因子的产生，证明 RBC 在病理状态下起到免疫哨兵的作用。与这些发现一致，在 2019 年冠状病毒病（COVID-19）继发的病毒性肺炎和败血症患者中，RBC 结合的线粒体 DNA 升高，并且与贫血和疾病的严重程度有关。这些发现揭示了红细胞在炎症中作为不同于其在气体运输中的功能的关键参与者的先前未被重视的作用。

红细胞 (RBC) 占哺乳动物循环细胞的大部分，对呼吸至关重要。尽管已经描述了红细胞的非气体交换功能，例如趋化因子调节、补体结合和病原体固定，但红细胞免疫功能仍然是个谜。

红细胞通过所有组织并接触循环中的病原体和自源性炎症介质，将它们定位为远距离器官之间的理想信使。在体内平衡的基础条件下，红细胞结合并清除肺中的核酸；然而，RBC 核酸结合在炎症期间宿主免疫反应中的作用尚不清楚。

进化上保守的核酸感应 Toll 样受体 (TLR) 可识别来自自身和病原体的核酸，并通过促进炎性细胞因子分泌、免疫细胞成熟和增殖在炎症中发挥核心作用 。升高的含无细胞 CpG 的 DNA 是感染和无菌损伤的标志。这些炎症病理的共同点是急性贫血，这是在败血症和危重疾病期间观察到的发病率的重要原因。多项研究表明，单核细胞和巨噬细胞中的细胞内核酸和 TLR 信号传导在炎症性贫血和血细胞减少症中发挥作用；然而，RBC 本身或无细胞 DNA 是否有助于 RBC 清除尚不清楚。

红细胞在稳态条件下表达细胞内 TLR9 并清除无细胞（含 CpG）的线粒体 DNA (cf-mtDNA) 。这些数据表明，TLR9 介导的 RBC 对 cf-mtDNA 的隔离代表了一种保护机制，可从健康宿主的循环中清除有毒的无细胞核酸。然而，RBC 依赖性 CpG 结合如何促进感染期间的炎症反应仍然未知。在这里，该研究表明 TLR9 在 RBC 表面表达，并且在炎症状态期间 RBC TLR9 与 DNA 结合导致红细胞清除加速和全身炎症，从而将 RBC 核酸结合与炎症状态期间的先天免疫激活和贫血联系起来。

参考消息：

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abj1008

来源：iNature