眾所周知，在血液循環(huán)中，紅細(xì)胞主要負(fù)責(zé)向身體各個(gè)器官和組織輸送氧氣，好像一個(gè)安靜低調(diào)的搬運(yùn)工。然而，近期的研究發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞比我們想象的要重要得多。
美國賓夕法尼亞大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《Science Translational Medicine》發(fā)表論文：“DNA binding to TLR9 expressed by red bloodcells promotes innate immune activation and anemia”，揭開了紅細(xì)胞的“新身份”。
研究發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞（red blood cells，RBC）不僅僅是氧氣搬運(yùn)工，還承擔(dān)著偵察兵的角色，它是免疫系統(tǒng)中的重要一環(huán)，其膜表面可以表達(dá)TLR9蛋白，并能夠在體外與細(xì)菌、瘧原蟲和線粒體的 CpG-DNA 結(jié)合，加速紅細(xì)胞吞噬作用和先天免疫激活，促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子分泌、免疫細(xì)胞成熟和增殖，從而在病理狀態(tài)下起到免疫哨兵的作用，這一發(fā)現(xiàn)揭示了紅細(xì)胞作為氧氣運(yùn)輸功能關(guān)鍵參與者之外未被重視的另一功能。
在呼吸系統(tǒng)中，紅細(xì)胞接受來自肺部的氧氣運(yùn)動(dòng)到身體的各個(gè)組織，這也讓它有更大的幾率接觸到病原體或者抗原。研究人員在膿毒癥患者與新冠肺炎患者的血液中對紅細(xì)胞進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在膿毒癥期間，紅細(xì)胞表面TLR9增加，同時(shí)，表達(dá)TLR9的紅細(xì)胞可以結(jié)合內(nèi)線粒體的CPG-DNA。在炎癥狀態(tài)下，這種現(xiàn)象可以加速身體的免疫進(jìn)程。
那么，TLR9紅細(xì)胞與CPG-DNA的結(jié)合，是否會(huì)使紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生變化呢？研究顯示，在無菌炎癥和感染期間，血漿中含有CPG的游離DNA升高，研究者們用CpG-DNA直接處理紅細(xì)胞，并用電子顯微鏡直接觀察到了紅細(xì)胞外形結(jié)構(gòu)的變化：與CPG結(jié)合的紅細(xì)胞明顯發(fā)生了變形，細(xì)胞膜發(fā)生皺縮。為進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)，研究人員采用流式細(xì)胞術(shù)檢查了CpG紅細(xì)胞孵育后的形態(tài)，該分析顯示，與 CpG 結(jié)合的紅細(xì)胞確實(shí)具有異常形態(tài)。
除了形態(tài)，紅細(xì)胞的功能也發(fā)生了一定變化，研究人員采用逐量添加CpG-DNA的方式，觀察其對紅細(xì)胞功能的影響，分析結(jié)果顯示，CpG-DNA的添加導(dǎo)致紅細(xì)胞的滲透脆性降低，而滲透脆性降低的紅細(xì)胞，將極易誘發(fā)炎癥病人貧血的發(fā)生 。
隨后，研究人員發(fā)現(xiàn)，與CpG結(jié)合的紅細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致CD47蛋白的缺失，而CD47蛋白的缺失會(huì)加速紅髓 F4/80 陽性脾巨噬細(xì)胞 (RPM)的吞噬作用。當(dāng)紅細(xì)胞結(jié)合CpG-DNA之后，將導(dǎo)致免疫系統(tǒng)通過巨噬細(xì)胞加速清除體內(nèi)的壞死細(xì)胞、病原體等以保護(hù)機(jī)體不受傷害。當(dāng)研究人員用PBS（空白組）和CpG DNA（實(shí)驗(yàn)組）處理紅細(xì)胞2小時(shí)，并將其注入小鼠體內(nèi)，他們發(fā)現(xiàn)輸注1小時(shí)后小鼠體內(nèi)的巨噬細(xì)胞開始攝入紅細(xì)胞。與空白組相比，實(shí)驗(yàn)組顯示更多的紅細(xì)胞被巨噬細(xì)胞吞噬，20小時(shí)后脾臟更加嚴(yán)重，這一現(xiàn)象與紅細(xì)胞吞噬增多導(dǎo)致的脾充血的現(xiàn)象吻合。而這些發(fā)現(xiàn)表明，紅細(xì)胞結(jié)合CpG-DNA導(dǎo)致體內(nèi)紅細(xì)胞被吞噬的進(jìn)程加速，巨噬細(xì)胞清除結(jié)合CPG-DNA的紅細(xì)胞將激活機(jī)體的先天免疫。
總之，在這項(xiàng)研究中，研究者們確定了紅細(xì)胞在免疫應(yīng)答感染中的新作用。多種感染性和非感染性炎癥性疾病的貧血發(fā)病機(jī)制可能就是因?yàn)檠獫{中過量的CpG-DNA導(dǎo)致紅細(xì)胞的清除和破壞，從而導(dǎo)致炎癥患者產(chǎn)生了嚴(yán)重的貧血病癥。而這項(xiàng)研究成果與先前發(fā)現(xiàn)的血小板在先天和適應(yīng)性免疫中的作用相結(jié)合，可以真正的了解血管腔內(nèi)的先天免疫，具有巨大的疫苗開發(fā)和免疫治療方法的潛力。
