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什么能保护杀手免疫细胞免受伤害?

新闻动态 2019-12-08

UCL和墨尔本的Peter MacCallum癌症中心的科学家发现,释放出有毒蛋白质的白细胞可以杀死癌细胞和被病毒感染的细胞,其细胞被膜的物理特性可以保护细胞免受任何伤害。

迄今为止,科学家们还不清楚这些白细胞如何被细胞毒性淋巴细胞杀死,这一直是科学家的一个谜,这一发现可以帮助解释为什么某些肿瘤比其他肿瘤对最近开发的癌症免疫疗法更具有抵抗力。

发表在《自然通讯》上的这项研究强调了白细胞包膜的物理特性(即分子序和电荷)在提供这种保护中的作用。

根据该研究的共同作者巴特·霍根鲍姆教授(伦敦纳米技术中心,UCL物理与天文学和UCL结构与分子生物学)说:“细胞毒性淋巴细胞或白细胞通过在无赖细胞上打孔来摆脱疾病值得注意的是,它们可以连续多次这样做而不会伤害自己。我们现在知道什么有效地阻止了这些白细胞在每次杀死其靶标之一时自杀。”

科学家通过研究穿孔蛋白(perforin)发现了这一发现,穿孔蛋白是负责打孔的蛋白质。他们发现穿孔素与细胞表面的附着力在很大程度上取决于包围和保护白细胞的膜中分子的顺序和堆积,即所谓的脂质。

脂质分子的更多有序和更紧密的堆积导致更少的穿孔素结合,当它们人为破坏白细胞中这种脂质的顺序时,细胞对穿孔素变得更加敏感。

但是,他们还发现,当白细胞暴露于如此多的穿孔素中,以至于有些粘附在其表面时,结合的穿孔素仍无法杀死白细胞,这表明必须有另一层保护。事实证明,这是一些脂质分子带到细胞表面的负电荷,它们结合了剩余的穿孔素并阻止其损害细胞。

联合第一作者阿德里安·霍德尔博士(Adrian Hodel博士)对这项工作进行了筛选和研究,他说:“我们很早就知道局部脂质的顺序可以改变细胞彼此之间的通讯方式,但是令人惊讶的是,精确的物理膜性质还可以提供如此重要的保护层,以防止分子打孔。”

在墨尔本,共同第一作者杰西·鲁德·施密特(Jesse Rudd-Schmidt)着重研究了伊利亚·沃斯科博伊尼克(Ilia Voskoboinik)副教授实验室中白细胞的特征,他说:“我们发现的结果有助于解释我们的免疫系统如何如此有效地杀死流氓。我们现在也热衷于研究癌细胞是否可以使用类似的保护措施以避免被免疫细胞杀死,这将可以解释患者对癌症免疫疗法反应的巨大差异。”