Front Cell Devel Biol:藏在你毛囊里的“哨兵”,皮肤免疫的秘密武器!


皮肤是人体最大的器官,也是抵御外界微生物的第一道物理屏障,这道屏障每天要应对数以百万计的细菌、真菌和病毒的接触。然而一个长期困扰免疫学家的问题是:皮肤由多层致密的上皮细胞构成,不像肠道或呼吸道那样只有单层细胞、环境物质可以相对直接地被采样。那么,这套“厚实装甲”究竟如何高效地监控外界的威胁?

日前,一篇发表在国际杂志Frontiers in Cell and Developmental Biology上题为“Evidence for murine cutaneous immune surveillance localized to hair follicle epithelium”的研究报告中,来自加州大学河滨分校医学院等机构的科学家们通过研究发表了一项出人意料的发现,文章中,他们在小鼠的毛囊上皮中发现了一群类似M细胞(微皱褶细胞)的“哨兵”细胞。M细胞此前被认为只存在于肠道和呼吸道等黏膜组织中,专门负责摄取和转运颗粒抗原至下方的淋巴组织,从而启动免疫应答;而这项研究首次揭示,毛囊这一皮肤附属结构中,同样存在着具备类似功能的免疫监视细胞。

文章中,研究人员利用了一种携带PGRP-S-dsRed报告基因的转基因小鼠模型。PGRP-S是一种编码抗菌肽的基因,此前被认为特异性表达于黏膜上皮中的M细胞。在小鼠皮肤中,研究人员发现dsRed报告基因的表达并不像之前猜测的那样与淋巴聚集结构相关联,而是特异性地出现在特定皮肤区域的毛囊上皮亚群中,且不同体表区域的表达模式存在差异。更引人注目的是,在暴露于金黄色葡萄球菌悬液后,小鼠侧腹部皮肤毛囊上皮中的PGRP-S表达可以发生瞬时诱导。这意味着这些毛囊内的细胞并非一成不变的静态结构,而是能够对环境中的微生物信号作出动态响应的活性哨所。

PGRP-S-dsRed 在肺部和轮廓乳头味蕾细胞中的表达

David Lo解释道,毛囊可能充当了局部“门户”结构,将环境物质和免疫感知活动集中在一个微小的解剖位点内。在这些微环境中,研究人员识别出的M细胞样哨兵细胞尤其对革兰阳性菌表现出应答反应—这类细菌正是从食物中毒到严重呼吸道感染等一系列疾病的元凶;毛囊可能是皮肤免疫监视的中央枢纽,它将环境暴露、免疫感知甚至神经信号整合在一个高度局域化的空间中。

这项发现的一个尤为有趣的延伸在于,毛囊本身已经被证实参与触觉感知。而新发现的这些免疫哨兵细胞所在的区域,恰好与神经末梢的分布位置密切相关。这提示免疫检测与感觉信号之间可能存在一种此前未被认识到的交叉对话。换句话说,当你的皮肤接触到某种病原体时,毛囊中的哨兵细胞不仅可能启动局部免疫反应,还可能通过相邻的神经末梢向中枢神经系统传递某种信号—皮肤就这样从被动的物理屏障,升级为主动的感知-免疫接口。

当然,这项研究目前仍处于早期阶段,目前研究人员正在进一步刻画这些细胞的特征,尤其是在触须毛囊中—触须具有密集的神经支配和复杂的结构,是进行详细解剖学图谱绘制的理想模型。一个关键的后续问题是:人类皮肤中是否存在类似的系统?虽然小鼠和人类的毛囊结构存在差异,但鉴于毛囊在哺乳动物中的进化保守性,这一可能性相当高。

从更宏观的视角看,这项研究挑战了传统上对屏障组织的刻板印象。肠道和呼吸道中的M细胞样结构早已被熟知,但皮肤这一最外层的屏障是否拥有类似的特化免疫感知单元,长期以来缺乏直接证据。如今,毛囊中的这些哨兵细胞填补了这一空白。它们证明,即使是最厚的装甲,也懂得在关键位置留下“观察窗”—那些看似不起眼的毛囊,恰恰是皮肤与环境进行免疫对话的秘密据点。对于未来开发经皮疫苗、治疗皮肤感染甚至管理免疫相关皮肤病而言,这一发现可能打开一扇全新的大门。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Diana Del Castillo,Hannah Kim,Sumaya Troy Alaama,et al. Evidence for murine cutaneous immune surveillance localized to hair follicle epithelium, Front. Cell Dev. Biol., 24 April 2026,doi:10.3389/fcell.2026.1721181


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