《科學》新發現：T細胞扔出「炸彈」爆破了壞細胞，細節精妙

2023-04-01 03:15:08

黑仔T細胞是服務於免疫系統的聰明殺手，負責摧毀和摧毀被病原體和癌細胞感染的細胞。

牛津大學免疫學家麥可·達斯汀領導的團隊對它們的殺滅效果非常感興趣。發表在《科學》雜誌上的一項研究揭示了這一過程的微妙細節——這些殺手可以用充滿致命化學物質的蛋白質「轟炸」目標。

兩個小殺手T細胞正在釋放蛋白質炸彈來殺死「目標」大癌細胞

明尼蘇達大學醫學院的免疫學家大衛·馬索普斯特認為，這項研究對於理解殺手T細胞如何清除危險細胞至關重要。這一結果大大提高了我們對免疫細胞殺傷機制的理解。

殺死T細胞最重要的武器之一是穿孔素，一種可以穿透靶細胞外膜的蛋白質。隨後，由T細胞釋放的另一種稱為顆粒酶的外源性絲氨酸蛋白酶會大量湧入並導致靶細胞自殺。然而，科學家們還沒有確定這個問題的答案，「殺手T細胞是僅僅噴射顆粒酶和穿孔素，還是依靠特殊結構將這些致命分子運送到靶細胞。」

為了找到答案，達斯汀和其他人追蹤了攻擊過程中殺手T細胞釋放的分子。最後，他們發現這些分子被T細胞包裝成一個大結構，他們稱之為超分子攻擊粒子。達斯汀等人在分析了這些分子炸彈的收集後，發現SMAPs不僅含有穿孔素和顆粒酶，還含有280多種其他蛋白質。

接下來，研究小組使用直接隨機光學重建顯微鏡(可以精確定位單個分子)來更詳細地觀察SMAPs的結構。他們發現:

細胞會釋放一些小的脂質塗層顆粒。

SMAPs有一層蛋白外殼，其核心成分是顆粒酶和穿孔素。

他們接著得出結論:

黑仔T細胞不僅釋放穿孔素和顆粒酶，而且還形成複雜的結構如SMAPs來傳遞它們。

為了模擬殺手T細胞和它們的靶細胞之間的相互作用，達斯汀的團隊試圖將T細胞放置在類似於完整細胞膜的脂質膜上:

他們發現smap迅速出現在這層膜上，這表明T細胞在鎖定靶細胞後開始分泌smap。當他們從脂雙層膜表面移除殺傷性T細胞時，一些SMAPs保留在原位。

SMAPs就像分子地雷一樣，可以維持殺傷能力長達一天。

——Dustin說，早在20世紀80年代，研究就發現了SMAPs的痕跡，但直到最近，研究人員還在使用成像技術來檢測它的結構。

達斯汀認為SMAPs的複雜組成表明它們可能有其他功能。「我們知道殺戮是一個大動作，但我們也懷疑它的功能不止於此。」例如，它們含有能夠吸引免疫細胞並操縱其行為的分子，這表明SMAPs可能具有通訊功能。

加拿大卡爾加裡大學的免疫學家克里斯多福·莫迪(Christopher Mody)表示，這篇論文值得稱讚，因為它「提出了一個新的範例」，解釋了穿孔素和顆粒酶如何聚集並作用於靶細胞膜。但他也警告說:

作者還沒有證明殺手T細胞是一口氣產生並釋放smap，還是先釋放單個成分，然後這些成分在靶上組裝成smap。

這將是未來研究者探索的新方向。

來源:

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