免疫系統(tǒng)利用電壓門控鈉離子通道來選擇強(qiáng)大的T細(xì)胞
根據(jù)一篇刊登在Nature Immunology期刊上的論文，來自美國華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)身體T細(xì)胞時，它依賴神經(jīng)和心肌中更為常見的一種分子通道以便確保強(qiáng)大的T細(xì)胞具備攻擊性的同時也遭受限制。

在這項研究中，研究人員報道，新的T細(xì)胞暫時地產(chǎn)生一種蛋白，而該蛋白打開位于這些T細(xì)胞表面的電壓門控鈉離子通道。這些T細(xì)胞只在胸腺內(nèi)發(fā)生的測試過程的關(guān)鍵點時產(chǎn)生這種蛋白。這種通道允許這些T細(xì)胞“監(jiān)聽”測試結(jié)果，而這種監(jiān)測會消除估計為95%的潛在T細(xì)胞。

胸腺只會尋找剛好合適的T細(xì)胞，篩掉不對入侵者作出反應(yīng)的T細(xì)胞，同時也會消除過度活躍的能夠攻擊身體而導(dǎo)致自身免疫疾病的T細(xì)胞。這種電壓門控鈉離子通道是T細(xì)胞了解它自己命運的開口。

根據(jù)論文通訊作者Paul Allen博士的說法，這項發(fā)現(xiàn)是理解免疫系統(tǒng)如何構(gòu)建數(shù)千萬個T細(xì)胞而取得的重要一步，其中每個T細(xì)胞作好準(zhǔn)備對抗細(xì)菌和病毒入侵者。理解這種過程將有助于科學(xué)家們找到更好的方法來控制加強(qiáng)免疫系統(tǒng)對抗疾病和癌癥的能力。

T細(xì)胞是由胸腺中一種骨髓來源的前體細(xì)胞發(fā)育而成的。每個T細(xì)胞在它的表面上擁有一個不同的受體，并且這種受體是利用身體自己的遺傳物質(zhì)產(chǎn)生的。這些T細(xì)胞中的大多數(shù)從不會被激活，但是還是有一些T細(xì)胞能夠匹配在傳染性病原體中發(fā)現(xiàn)的蛋白，從而有助于身體識別和殺死這些病原體。

在T細(xì)胞被之后，它們在胸腺中接受測試。這就包括測試它們是否能夠識別在大多數(shù)T細(xì)胞表面上發(fā)現(xiàn)的一種特定分子。這種分子握住T細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白片段，就像是一個小面包握住一個熱狗。這種展示通過揭示傳染性病原體的蛋白片段而幫助T細(xì)胞識別被感染的細(xì)胞。當(dāng)這些T細(xì)胞遭遇到細(xì)菌或病毒入侵物的蛋白時，它們攻擊被感染的細(xì)胞。

Allen解釋道，在胸腺測試期間，T細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白片段是身體自己的蛋白片段；這種測試需要在很多種不同蛋白樣品中開展，因而需要重復(fù)多次。理想情況下，T細(xì)胞將需要識別這些組裝物，但是不會攻擊它們，畢竟它們是身體自己的蛋白。

如果T細(xì)胞不能識別這種特定分子，那它將因為不能與其他T細(xì)胞相互作用而很快地死掉。如果T細(xì)胞攻擊得太強(qiáng)烈，那么它需要被殺死。

Allen說，“一段時間以來，讓免疫學(xué)家困惑的是這種測試結(jié)果如何被傳遞到T細(xì)胞。這種主動選擇或者說‘你通過測試了’信號來自T細(xì)胞和這種特定分子之間微弱的相互作用。微弱的相互作用通常與微弱信號相關(guān)聯(lián)。在這項研究中，這種信號就是鈣離子持續(xù)流進(jìn)T細(xì)胞。”

這種電壓門控鈉離子通道讓T細(xì)胞能夠?qū)镐讣?xì)流的鈣離子信號變成一種強(qiáng)大的信號。在早期的研究中，Allen鑒定出一種蛋白有助于一種特異性T細(xì)胞通過胸腺測試。在這項新研究中，研究生Wan-Lin Lo利用一種基因芯片來監(jiān)控當(dāng)T細(xì)胞通過胸腺測試時它的蛋白。

Allen說，“我們了解到就在這些T細(xì)胞需要對來自胸腺的信號更加敏感的合適時間里，它們就這些電壓門控鈉離子通道。這些通道和它們擴(kuò)大和維持信號的能力已知在神經(jīng)細(xì)胞和心肌中得到廣泛的使用。”