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Nature:中科院科学家发现人体免疫系统工作新机制

2012-12-09
人体免疫系统工作机制
Nature:中科院科学家发现人体免疫系统工作新机制

作者:中科院上海生命科学院 来源:中科院上海生命科学院转自生物谷

2012年12月3日凌晨2时,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,首次证明:钙离子能够改变脂分子功能来帮助T淋巴细胞活化,提高T淋巴细胞对外来抗原的敏感性,从而帮助机体清除病原体。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。

提高免疫力,预防疾病是人们的迫切需要。人体的免疫系统复杂而精确,其中T淋巴细胞(简称T细胞)是一种关键的功能细胞,是保证机体健康的基础,与多种疾病直接相关(如肿瘤、艾滋病、免疫缺陷症、自身免疫病等)。艾滋病毒正是通过感染T细胞从而破坏人的免疫系统并使人致病。

T细胞发挥功能的基础是识别外来的抗原,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,像哨兵一样担任警戒任务;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,由此调控着“哨兵”的战斗力。抗原激活TCR是T细胞免疫反应关键性的一步。经过长期的进化,TCR能够监测到非常微量的抗原信号,从而保证机体能高效以及快速地清除入侵的病原体。TCR如何被抗原活化以及T细胞如何获得这么高的抗原敏感性还是悬而未决的问题。

钙离子是人体内必需的金属离子,除了组成骨骼和牙齿外,还在细胞内担任非常重要的“信号使者”的角色。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。



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