摘要：在传统认知中，我们对免疫防御的认识清楚地分为两个部分：由皮肤、黏膜等构筑成的第一道物理防线，负责把病原体拦截在外；由各种免疫细胞负责的第二道生化防线，负责把入侵的病原体杀死并清除。

*仅供医学专业人士阅读参考

在传统认知中，我们对免疫防御的认识清楚地分为两个部分：由皮肤、黏膜等构筑成的第一道物理防线，负责把病原体拦截在外；由各种免疫细胞负责的第二道生化防线，负责把入侵的病原体杀死并清除。

但今天发表在《自然》杂志上的一篇论文，在物理屏障和生化屏障之间连上了线。科学家们发现，我们以为在免疫防御中干着“警卫员”工作的中性粒细胞，其实还兼任着免疫城墙的“建筑工”，参与表达构筑细胞外基质，增强其机械性能和屏障功能。尤其是在受损的皮肤中，中性粒细胞分泌的基质物质可在伤口周围形成环状的“护城墙”，用于抵御外来的分子和细菌。

中性粒细胞，好积极、好努力啊！

论文题图

虽然我们对中性粒细胞的印象，主要是它们在病原体出现时奋勇杀敌的英姿，但你有没有想过，没有外敌的时候，它们都在干嘛呢？

中性粒细胞的分布非常广泛，几乎活跃于所有的组织中，研究者们此前就有发现，浸润到不同健康组织中的中性粒细胞，会获得不同的转录组特征。

研究者选择了六种小鼠组织进行实验，发现屏障组织（肺、结肠、皮肤）中的中性粒细胞，相较非屏障组织（血液、脾脏、骨髓）中的，转录组会表现出与细胞外基质（ECM）相关的特征，例如编码胶原蛋白以及多种纤维形成所需的酶基因转录。

研究者以一种基质胶原蛋白COL3A1为标志物，分析了这种基质中性粒细胞的含量，发现皮肤中丰度最高，分离得到的细胞中有三分之一呈COL3A1阳性。

不同组织中性粒细胞表达COL3A1的比例

中性粒细胞能够随着循环渗透到大多数组织中，并存在一定的昼夜节律。研究者发现，基质中性粒细胞的活动同样存在一定的昼夜节律，并以此为规律直接参与影响基质环境。这一过程主要由TGFβ信号介导。

转录组学和蛋白质组学分析显示，中性粒细胞参与皮肤中的胶原蛋白和纤维形成。缺乏中性粒细胞的小鼠，皮肤中胶原蛋白纤维的厚度和密度显著下降。

缺乏中性粒细胞（右）会使皮肤中胶原纤维密度下降

有人可能要问了，胶原纤维，这不是成纤维细胞的活儿吗，中性粒细胞干了它们干啥？别担心，实验结果显示，它俩的工作范围挺不一样，中性粒细胞造成的胶原沉积主要在皮肤的表皮之下，而成纤维细胞更多在真皮层。

不过，在这项工作上，中性粒细胞比成纤维细胞还灵活很多。由于中性粒细胞会不断迁移，研究者发现，尽管中性粒细胞密度并不高，但用一个小时左右就能把整个皮下“扫描”一遍；更大更多的成纤维细胞由于基本不会动，就只能覆盖16.9±3.6%的面积。

中性粒细胞的参与让皮肤这道物理屏障更加坚固了。研究者发现，通过破坏TGFβ信号传导打断中性粒细胞获取基质特征，会加速小分子染料渗透皮肤，破坏皮肤的屏障功能。

破坏小鼠的TGFβ传导（中图右）会加速染料渗透皮肤

在皮肤损伤修复过程中，中性粒细胞同样发挥着作用。

研究者用针刺在小鼠耳部形成创口，追踪了伤口附近的中性粒细胞动向。愈合过程可以大致分为两个阶段，第1-4天伤口扩大，随后伤口收缩，在第5-9天开始闭合。

成像结果显示，第1天伤口处有大量中性粒细胞募集，它们去除损伤组织和坏死细胞，造成了伤口的扩大。第2天，另一波中性粒细胞围绕伤口，它们的工作不同，释放的大量胶原蛋白在伤口周围形成了一个环状结构，直径可达到1mm。

伤口周围形成的胶原蛋白“护城墙”

这道“护城墙”阻止了皮肤受损期间外来分子和病原体的入侵。破坏中性粒细胞的基质特征，会加速染料渗透和金黄色葡萄球菌的感染。

中心粒细胞形成的环状结构是一种物理屏障

这项研究挑战了传统观点中物理屏障和生化屏障的划分，感染和损伤的一线战士中性粒细胞同样能够主动强化皮肤的屏障属性，提前避免病原体和毒素进入宿主。

其实不仅皮肤，在肺部、肠道等屏障组织中，基质中性粒细胞可能同样参与强化屏障，说明它是一个更大的、协调的免疫调控程序的一部分。

参考资料：

[1]Vicanolo, T., Özcan, A., Li, J.L. et al. Matrix-producing neutrophils populate and shield the skin. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08741-5

[2]https://www.nature.com/articles/d41586-025-00796-8

本文作者丨代丝雨

来源：奇点网