通過對抗血液流動的方向，白細胞形成了一條更快的途徑來抵抗感染

當免疫系統檢測到外來病原體時，一系列化學信號將白細胞召喚到現場。中性粒細胞是這些細胞中最常見和最豐富的類型，儘管它們在幾分鐘之內就開始在感染部位積聚，但實際上，它們受循環系統單向流量的支配，無法到達所需位置。

現在，賓夕法尼亞大學工程與應用科學學院的研究表明，這些細胞是如何被誘使對抗血流方向的，並沿著靜脈和動脈壁向上游爬行。

體外研究表明，當該技術限制在血流方向時，可使中性粒細胞更快地到達感染部位。

生物工程學系的Daniel A. Hammer，Alfred G.和Meta A. Ennis教授以及他實驗室的研究助理Jr. Alexander Buffone領導了這項研究。錘子實驗室的研究生Nicholas R. Anderson也為這項研究做出了貢獻。

他們在生物物理學雜誌上發表了他們的發現。

Hammer，Buffone及其同事先前已經證明，用於骨髓移植的幹細胞具有逆著血液流動的能力。將這些幹細胞加速到血液與骨骼相遇的位置，可以使移植更成功，患者獲得更好的結果。將相同的方法應用於先天免疫細胞可能產生更大的影響。

布菲說：「中性粒細胞是感染的第一反應者。」 「如果傷口被割傷，細菌進入傷口，它們就是首先進入現場並殺死所發現東西的細菌。而且由於它們是第一反應者，因此感染得越快越好。」 」

與早期幹細胞研究一樣，嗜中性粒細胞表達的受體決定著它們如何附著在血管壁上。與幹細胞不同，中性粒細胞具有兩個競爭受體，可以與血管上表達的相關錨定分子結合。阻斷它們中的一個與抗體允許嗜中性粒細胞集中於上游遷移的努力，無論在工程表面和合成上血容器壁本身。

儘管研究人員距離將這種技術用於抵抗人類感染還有很長的路要走，但闡明上游遷移背後的基本原理為設計策略以增強遷移和在臨床應用中使用中性粒細胞打開了大門。

哈默說：「天然中性粒細胞同時具有兩種受體」。「但是，由於我們對這種機制有了更好的了解，我們有機會通過阻斷競爭受體使嗜中性粒細胞向上游遊動，並使它們更快地到達感染部位，從而重新編程先天免疫。」

Buffone說：「如果您要在診所中進行此操作，您希望做的事情與我們在實驗室中做的完全一樣。」 「您不會一直想要這種上遊行為，因此，您只需在感染髮生時向細胞施用抗體，讓嗜中性粒細胞發揮作用，然後一旦抗體用盡，一切都會恢復正常」。

該研究領域的下一步將包括研究如何使用干擾RNA或基因編輯策略（例如CRSPR）來阻斷分子途徑，使嗜中性粒細胞向上游傳播至感染部位，以了解這是否會減少感染所需的總時間解決。