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我科学家发现人体免疫系统工作新机制
作者:admin 时间:2012-12-05 00:51:15 阅读:2346次

文章来源:科技日报
     12月3日,国际权威学术期刊《自然》在线发表了中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所/国家蛋白质科学中心(上海)许琛琦研究员领导的研究组的最新成果,首次证明钙离子能改变脂分子功能来帮助T淋巴细胞(简称T细胞)活化,提高T细胞对外来抗原的敏感性,从而帮助机体清除病原体。这项新成果对治疗自身免疫病、慢性病毒感染、肿瘤等多种与T细胞相关的疾病有很好的指导意义。该论文也是新成立的国家蛋白质科学中心(上海)的第一篇学术论文。

     人体的免疫系统复杂而精确,其中T细胞是一种关键的功能细胞,是保证机体健康的基础,与肿瘤、艾滋病、免疫缺陷症等疾病直接相关。艾滋病病毒正是通过感染T细胞从而破坏免疫系统并使人致病。 

     据许琛琦介绍,T细胞发挥功能的基础是识别外来抗原,这项功能由T细胞抗原受体(TCR)来行使。每一个T细胞表面都有几千个TCR,TCR的周围是脂质分子,它们通过静电力将TCR的活化位点屏蔽起来,保证它们在没有抗原的时候不会活化,接受抗原刺激后则快速活化。

     钙离子在细胞内担任非常重要的“信号使者”角色。T细胞被抗原活化后,细胞外的钙离子会通过钙离子通道流入细胞内,细胞内钙离子浓度会在数秒之内提高10倍,并维持几个小时。这些钙离子能够直接结合TCR周围的脂质分子,中和它们的负电荷,从而解除脂质分子对TCR活化位点的屏蔽,帮助TCR活化,将比较弱的抗原刺激信号放大,使得T细胞获得完全的效应功能。这种机制大大提高了T细胞对抗原的敏感性。

     美国科学院院士,斯坦福大学医学院免疫、移植与感染研究所所长、着名免疫学家Mark Davis教授指出,这项工作令人激动,揭示了钙离子对TCR活化及其T细胞生理功能的重要作用,解决了T细胞活化的一个关键性问题。

     据《东方早报》报道,昨天,国际权威学术期刊《Nature》(《自然》)在线发表了中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所/国家蛋白质科学中心(上海)许琛琦研究员领导的研究组的最新成果:一种人体免疫系统工作新机制,即钙离子可以激活体内的T淋巴细胞(简称T细胞),而T细胞正是消灭病原体的“主力部队”。

     身体不舒服了,就会生病。可对很多市民来说,恐怕并不了解“病”是怎么一回事。其实,人体内的免疫系统复杂而精确,病原体进入后,就会与体内的免疫细胞进行一番厮杀,谁能胜出就决定了最后的结果。在免疫系统这支“军团”中,T细胞是一种关键的功能细胞,堪称是“指挥官”加“士兵”,它的数量以及“活力”,影响着健康的程度。许琛琦表示,例如肿瘤、艾滋病、免疫缺陷症、自身免疫病等多种疾病都与T细胞的功能相关,艾滋病毒正是通过感染T细胞从而破坏人的免疫系统。

     据了解,在T细胞的表面,活跃着一种名为TCR的抗原受体,它们就如同是部队中的“侦察兵”,只要察觉到抗原信号,就会通知T细胞本身,让其参加“战斗”。许琛琦研究组发现,作为人体内必需的钙离子,除了组成骨骼和牙齿外,居然还在细胞内担任非常重要的“通信兵”角色。T细胞被抗原活化后,细胞外的钙离子经通道流入细胞内,浓度会在数秒内提高10倍,并维持几个小时。这些钙离子能直接结合TCR周围的脂质分子,帮助TCR活化,将比较弱的抗原刺激信号放大,激活“沉睡”中的T细胞,从而让其加入到与疾病的争斗中。

    就理论上来说,钙离子信号通路是多种疾病的药物靶点。但是,许琛琦强调,目前只是在基础科学领域的研究,要落实到临床医学,还需要不断的实验。另外,他也表示,此钙离子是细胞内的活性钙,浓度很低,靠吃钙片和骨头汤等传统“补钙”方式并不能增加其含量。

    身体里的钙有什么作用?它能强健骨骼、让肌肉不会轻易抽筋,还能增强机体免疫力。这是中国科学院生物化学与细胞生物学研究所/国家蛋白质科学中心(上海)许琛琦研究员课题组的最新发现:在细胞里的钙离子,能帮助人体内T淋巴细胞的活化,提高T淋巴细胞对“外敌入侵”的敏感性,从而帮助机体清除病原体。昨天凌晨,国际权威学术刊物《自然》在线发表了这一发现。

T    淋巴细胞是人体免疫系统中的“高级部队”。它巡游在人体内,一旦发现细菌、病毒等“外敌”入侵,即使数量极其微小,也会及时行动起来,召集其他“免疫大军”,坚决将其清除——其敏感程度,只有神经细胞可相媲美。

     也正因此,T细胞也成了不少病毒、肿瘤细胞的攻击对象。比如,艾滋病毒就直接攻击T细胞,因为一旦让T细胞“缴械”,它就能在人体内长驱直入。

     经过几年努力,许琛琦有了新发现。原来,在每一个T细胞的膜上,都有多达几千个信号接收器TCR(T细胞抗原受体),像哨兵一样担任警戒任务。TCR身上有数个活化位点,平时被脂质分子包裹着。这些位点如开关,一旦侦察到外敌,就会迅速激活并打开细胞上的“钙闸门”,将细胞外的钙离子放进细胞,让细胞内钙离子浓度迅速增加10倍。

     当钙离子进入细胞后,它们会拉开其他的脂质分子,打开更多的TCR开关,从而活化T细胞,开启各种“应急预案”,有的产生蛋白质御敌,有的下令免疫细胞增殖——齐心协力消灭“坏蛋”。

   “T细胞这种信号放大机制,还是首次发现。”许琛琦介绍。病毒专家、中科院上海巴斯德研究所所长孙兵研究员对此很感兴趣,既然只要去掉TCR上的脂质分子屏蔽,就能增强T细胞功能,那么我们可以设计药物来完成这个任务,使被病毒“挟持”的T细胞恢复活力,就能清除体内病毒,尤其是慢性病毒,如乙肝病毒。国际免疫学权威、美国斯坦福大学医学院免疫、移植与感染研究所所长马克·戴维斯教授评论说:“这项工作揭示了T细胞工作的一个关键性机制,完成得非常漂亮,其发现令人兴奋。”

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