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1843年，兩名來自法國和英國的醫(yī)生首次發(fā)現(xiàn)了白細胞，“免疫細胞”（也就是白細胞）才真正意義上邁入了人們的視野。

根據(jù)形態(tài)差異，白細胞可分為顆粒和無顆粒兩大類，有顆粒的白細胞稱之為“粒細胞”，包括中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞和肥大細胞。其中，人體內(nèi)數(shù)量最多的是中性粒細胞，其次是嗜酸性粒細胞。

和其他粒細胞一樣，嗜酸性粒細胞一旦被活化，就會通過脫顆粒的方式釋放大量免疫調(diào)節(jié)物質(zhì)，用來抵抗致病微生物感染。除了能對寄生蟲等感染反應之外，它還參與了慢性炎癥、呼吸道哮喘和食物過敏等疾病過程。

嗜酸性粒細胞十分常見且重要，但以往對它的研究卻沒有那么深入，因為認知不全面，也因為研究難度大。

傳統(tǒng)觀念認為，嗜酸性粒細胞是一類異質(zhì)性低、功能較單一、生命周期短、只在疾病狀態(tài)下才會發(fā)揮促炎功能的終末分化細胞。加上嗜酸性粒細胞內(nèi)含有的RNA酶等其他對轉(zhuǎn)錄研究不兼容的胞內(nèi)介質(zhì)，導致了分離難度高，體外培養(yǎng)難。因此，相對于淋巴細胞、巨嗜細胞等其他免疫細胞而言，嗜酸性粒細胞一直是免疫學領(lǐng)域的“冷門”，不是免疫學家關(guān)注和研究的重點和熱點。

然而，隨著科學研究的深入，我們對于嗜酸性粒細胞的認知也在逐漸改觀。

科學家發(fā)現(xiàn)，在健康人以及動物模型中，以小腸為代表的粘膜組織內(nèi)含有大量的嗜酸性粒細胞。早年有報道發(fā)現(xiàn)，人體小腸中的嗜酸性粒細胞在穩(wěn)態(tài)下會釋放其內(nèi)部的顆粒；近期也有研究表明，這些在組織穩(wěn)態(tài)中存在的嗜酸性粒細胞參與調(diào)節(jié)了小腸腸絨毛的形態(tài)。

這些現(xiàn)象啟發(fā)了徐和平課題組：或許嗜酸性粒細胞在小腸中存在著未被發(fā)現(xiàn)的作用?

2019年，徐和平先后完成在美國辛辛那提兒童醫(yī)學研究中心及哈佛-麻省理工Broad研究所的博士后研究工作，回國加入西湖大學。也就在這一年，圍繞小腸穩(wěn)態(tài)下嗜酸性粒細胞的功能以及細胞活性調(diào)節(jié)信號，他和團隊啟動了“解密之戰(zhàn)”。

研究團隊面臨的第一個難題是如何捕捉“對手”——將嗜酸性粒細胞從組織中分離出來。因為嗜酸性粒細胞對于溶液的滲透壓非常敏感，稍微受到一些刺激細胞狀態(tài)就會變差進而影響下游實驗分析，所以分離速度必須很快；嗜酸性粒細胞含有大量的RNA酶，這會水解RNA，因此需要抑制這部分的RNA酶的活性才能繼續(xù)進行基因表達分析……

為了解決以上問題，文章的第一作者、2019級博士研究生李瑜為之奮斗了一年半，在一次次失敗、一次次優(yōu)化實驗流程和方法之后，終于在小鼠模型中的小腸、骨髓、皮膚等7個主要組織中成功采集到了嗜酸性粒細胞的轉(zhuǎn)錄組。

通過數(shù)據(jù)分析，研究團隊首先推翻了此前的傳統(tǒng)認知——嗜酸性粒細胞的異質(zhì)性低。也就是說，嗜酸性粒細胞并非“千人一面”，在不同的組織中，它會呈現(xiàn)不一樣的基因表達特征。

隨后，在這些特征中，研究團隊敏銳地注意到了神經(jīng)肽NMU與嗜酸性粒細胞的關(guān)系。NMU是一種結(jié)構(gòu)上高度保守的神經(jīng)肽，廣泛分布在下丘腦、垂體以及胃腸道系統(tǒng)中，具有刺激平滑肌收縮、抑制攝食、抑制胃酸分泌等多種功能。

他們發(fā)現(xiàn)，NMU 1類受體分子（以下簡稱“NMUR1”）只在小腸嗜酸性粒細胞中有特異性的表達。也就是說，這類神經(jīng)元只影響小腸中的嗜酸性粒細胞，對其他組織中的嗜酸性粒細胞不起作用。進一步通過全組織熒光共聚焦成像和透射電鏡分析，他們還發(fā)現(xiàn)小腸中嗜酸性粒細胞與腸道內(nèi)的神經(jīng)纖維接觸非常緊密。

特殊的基因表達以及特殊的組織定位提示研究團隊：嗜酸性粒細胞也許可以直接接收腸道內(nèi)神經(jīng)信號的調(diào)控并發(fā)揮特殊的功能？

科學研究的歷程，常常是在“山重水復疑無路，柳暗花明又一春”中不斷循環(huán)。

2022年，兩篇來自同一個課題組的Nature文章認為NMUR1是2型先天樣淋巴細胞（ILC2s）特征性表達的分子，不在ILC2之外的任何細胞中表達，這與徐和平團隊的發(fā)現(xiàn)不一致。

為了明確NMUR1受體的表達情況，研究團隊構(gòu)建了內(nèi)源NMUR1表達報告小鼠模型（Nmur1^iCre-TdT小鼠），對表達NMUR1的嗜酸性粒細胞的特性進行探究，最終推翻了已有認知，確認在ILC2之外，NMUR1均作用于在小鼠和人的小腸嗜酸性粒細胞中。

之后，研究團隊沿著原有思路繼續(xù)奮進：小腸中的嗜酸性粒細胞究竟有沒有受NMUR1調(diào)控？如果受其調(diào)控，它與腸道健康又有何聯(lián)系？

他們發(fā)現(xiàn)，受NMUR1影響（NMUR1⁺）的嗜酸性粒細胞細胞核主要呈現(xiàn)雙葉與橢圓兩種形態(tài)，而在小腸中，沒有受到NMUR1影響（NMUR1^–）的嗜酸性粒細胞細胞形狀主要為環(huán)形核；受NMUR1影響的嗜酸性粒細胞擁有更強的組織適應性，在靜息狀態(tài)下?lián)碛?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">更強的脫顆?；顒?/strong>。所謂脫顆粒活動，就是指嗜酸性粒細胞在受到刺激后，將胞質(zhì)內(nèi)的殺傷性蛋白往外釋放，作用到諸如炎癥等受刺激部位的過程。

繼續(xù)追蹤NMUR1⁺嗜酸性粒細胞的發(fā)育情況以及炎癥狀態(tài)下該細胞群的動態(tài)變化，研究團隊最終證實，NMUR1參與維持了小腸中嗜酸性粒細胞數(shù)量，并調(diào)控著嗜酸性粒細胞脫顆?；顒?。缺失了NMUR1，嗜酸性粒細胞數(shù)量也隨之減少，這會降低小腸上皮杯狀細胞的分化能力和抗寄生蟲感染的免疫能力。而杯狀細胞對于小腸的免疫力至關(guān)重要，它可以分泌粘液形成黏膜屏障以保護上皮細胞，一旦杯狀細胞分化能力出了問題，腸道微生態(tài)及免疫的平衡將會被破壞。

一句話總結(jié)，他們發(fā)現(xiàn)嗜酸性粒細胞可以直接調(diào)控小腸杯狀細胞分化，且NMU-NMUR1信號通過調(diào)控嗜酸性粒細胞參與了該過程。