免疫系統利用電壓門控鈉離子通道來選擇強大的T細胞

【資料簡介】

免疫系統利用電壓門控鈉離子通道來選擇強大的T細胞
根據一篇刊登在Nature Immunology期刊上的論文，來自美國華盛頓大學圣路易斯醫學院的研究人員發現，當身體T細胞時，它依賴神經和心肌中更為常見的一種分子通道以便確保強大的T細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細胞暫時地產生一種蛋白，而該蛋白打開位于這些T細胞表面的電壓門控鈉離子通道。這些T細胞只在胸腺內發生的測試過程的關鍵點時產生這種蛋白。這種通道允許這些T細胞“監聽”測試結果，而這種監測會消除估計為95%的潛在T細胞。

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

根據論文通訊作者Paul Allen博士的說法，這項發現是理解免疫系統如何構建數千萬個T細胞而取得的重要一步，其中每個T細胞作好準備對抗細菌和病毒入侵者。理解這種過程將有助于科學家們找到更好的方法來控制加強免疫系統對抗疾病和癌癥的能力。

T細胞是由胸腺中一種骨髓來源的前體細胞發育而成的。每個T細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產生的。這些T細胞中的大多數從不會被激活，但是還是有一些T細胞能夠匹配在傳染性病原體中發現的蛋白，從而有助于身體識別和殺死這些病原體。

在T細胞被之后，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T細胞表面上發現的一種特定分子。這種分子握住T細胞內產生的蛋白片段，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細胞識別被感染的細胞。當這些T細胞遭遇到細菌或病毒入侵物的蛋白時，它們攻擊被感染的細胞。

Allen解釋道，在胸腺測試期間，T細胞內產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，因而需要重復多次。理想情況下，T細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細胞不能識別這種特定分子，那它將因為不能與其他T細胞相互作用而很快地死掉。如果T細胞攻擊得太強烈，那么它需要被殺死。

Allen說，“一段時間以來，讓免疫學家困惑的是這種測試結果如何被傳遞到T細胞。這種主動選擇或者說‘你通過測試了’信號來自T細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聯。在這項研究中，這種信號就是鈣離子持續流進T細胞。”

這種電壓門控鈉離子通道讓T細胞能夠將涓涓細流的鈣離子信號變成一種強大的信號。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控當T細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。這些通道和它們擴大和維持信號的能力已知在神經細胞和心肌中得到廣泛的使用。”