維生素B2（核黃素）和維生素B9(葉酸)非常不同的免疫功能

維生素B2（核黃素）和維生素B9(葉酸)非常不同的免疫功能

除了在發育和代謝中的重要功能，許多維生素還在免疫系統中發揮關鍵性的作用。現在已經知道的有兩種脂溶性維生素——維生素D和維生素A具有調節免疫反應的功能。在最新一期的《自然》（Nature）雜誌上，來自澳大利亞的研究團隊發現了兩種水溶性維生素：維生素B2（核黃素）和維生素B9(葉酸)非常不同的免疫功能。作者們提供的研究數據表明細菌代謝維生素B生成了這些分子，可以激活一類稱作黏膜相關恆定T細胞(mucosa-associatedinvariantTcellsMAITs)的免疫T細胞。MAIT細胞通過附著在細胞表面的維生素代謝產物來檢測感染細胞，首次表明了維生素可以充當抗原（激活免疫系統T細胞和B細胞的物質），從而增進了我們對於這一免疫系統新武器的認識。

T細胞在機體提供免疫保護防止感染中起重要的作用。最常見的T細胞類型是CD4+和CD8+T細胞，它們遍布全身，表面攜帶著廣泛豐富的抗原受體。CD4+和CD8+T細胞受體通過主要組織相容性複合體（MHC）家族細胞膜蛋白與其他細胞表面的抗原肽結合。這些普通CD4+和CD8+T細胞的發育取決於存在的MHC分子。

相比之下，MAIT細胞是一種不一般的T細胞,主要分布在腸、肝臟、肺臟中，具有有限的抗原受體多樣性。MAIT細胞發育取決於一種MHC相關蛋白MR1。MR1在哺乳動物進化過程中高度保守。因為MR1的氨基酸序列與MHC分子非常相似，人們推測是MR1與特異抗原結合導致了MAIT細胞激活。實際上，遺傳和生化研究表明MR1為MAIT細胞激活呈送抗原，但對於這一抗原的化學性質卻並不清楚。

有趣的是，獨特地存在於已知的T細胞群中，MAIT細胞的生存還依賴於非致病性共生微生物。此外，MAIT是通過多種細菌和酵母菌株感染的細胞所激活。這些研究結果表明MR1有可能結合了微生物抗原，隨後將之遞呈給MAIT細胞。Kjer-Nielsen等通過確定MR1結合一種葉酸代謝產物6-formylpterin(6-FP)的晶體結構鑒別了MR1遞呈的抗原。他們的研究源於偶然發現利用包含葉酸的介質可以促進變性MR1蛋白摺疊。

晶體結構表明MR1抗原結合槽特異性地容納了蝶呤（pterin）環。蝶呤環是存在於一些維生素B和代謝產物中的支架結構。他們還發現，儘管在體外6-FP–MR1複合物沒有激活MAIT細胞，當相關核黃素衍生物結合MR1時，卻激活了MAIT細胞。這是第一次證實MR1結合了維生素B代謝產物，且其中一些代謝產物可以激活MAIT細胞，因此確定了一個向免疫系統遞呈抗原的新模式。過去已知MHC分子可將肽類遞呈給CD4+和CD8+T細胞，其他的MHC樣蛋白C

D1d可將脂質分子遞呈給一類稱作NKT細胞的T細胞。現在新研究的數據表明MR1遞呈了維生素B代謝產物給MAIT細胞。

然而，目前對於這一抗原遞呈過程與免疫、微生物的關聯機制還不完全清楚。Kjer-Nielsen和同事們認為MAIT細胞通過感染宿主細胞表面的維生素B代謝產物來檢測和控制感染的。為了支持這一看法，他們引用了從前的研究發現：生成抗原分子的代謝信號通路似乎只存在於從前發現可激活MAIT細胞的微生物中。

基於新模式作者們提出在哺乳動物發育早期，共生菌移殖於宿主提供了維生素代謝產物充當MR1的配體，促使MAIT細胞在胸腺發育。這些細胞隨後遷移到其他器官，尤其是在肺臟、肝臟和腸道中幫助對抗細菌感染。儘管還需要開展進一步的研究，推測存在MAIT細胞依賴性的對病原體的抵禦作用，有可能推動增加飲食供應維生素或蝶呤治療。這種療法有可能提高對微生物的免疫，甚至幫助治療免疫缺陷。