Миксины проливают свет на эволюцию иммунной системы

Биологи обнаружили, что у примитивных хищных миксин в жабрах есть структуры, выполняющие ту же роль, что и тимус — орган, в котором у млекопитающих, птиц и рыб развиваются иммунные клетки, называемые T-лимфоцитами (T-клетками).

Это открытие предполагает, что в эволюции позвоночных появление двух отдельных органов для развития иммунных клеток — костного мозга для B-клеток и тимуса для T-клеток — могло предшествовать появлению специфических маркеров этих клеток, таких как антитела и T-клеточные рецепторы.

Результаты будут опубликованы 3 февраля в журнале Nature.

Ключевое открытие

• У миксин обнаружены «тимоиды» — структуры в кончиках жаберных нитей, где происходит отбор функциональных копий генов, аналогичный процессу в тимусе высших позвоночных.
• В клетках, выстилающих как тимус позвоночных, так и тимоид миксин, активен ген FOXN1, критически важный для развития тимуса у мышей и человека.
• Это указывает, что раздельное развитие двух типов иммунных клеток (B- и T-лимфоцитов) могло возникнуть ещё до разделения челюстных и бесчелюстных позвоночных.

Контекст и значение

• Миксины — «живые ископаемые», чья иммунная система, несмотря на примитивность, удивительно сложна. Их B-клеточные рецепторы структурно не похожи на антитела.
• Открытие позволяет предположить, что у миксин, как и у человека, существует двойная (двухзвенная) система иммунной защиты.
• Раздельное развитие двух «рук» иммунитета могло быть важным для их взаимной регуляции и предотвращения аутоиммунных реакций.

Авторы исследования

Ведущий автор — постдок Баубак Баджогли из Института иммунобиологии и эпигенетики Макса Планка (Фрайбург, Германия). Старшие авторы — Томас Бём (Институт Макса Планка) и Макс Купер (Университет Эмори, США), один из пионеров в изучении двухзвенной природы иммунной системы.