Science揭示γδ T细胞激活机制

　　

    生物通报道  斯克里普斯研究所（TSRI）两个科研小组进行了两项相关的实验研究揭示了一种在皮肤和其他器官中存在的免疫细胞的激活机制。这个发现为炎症、创伤、哮喘和恶性肿瘤等疾病的治疗指明了新方向。两个研究小组的研究论文发表在国际知名杂志《科学》（Science）上。
   

    新研究旨在阐明上皮组织中存在的一种免疫细胞——γδ T细胞，γδ T薄细胞层组成了皮肤最外层以及肠、肺等器官。
    “γδ T细胞在识别上皮组织损伤和疾病中发挥着独特和关键的作用，”该项目的主持者之一，斯克里普斯研究所的Wendy Havran说：“我们的研究鉴定了一种新的γδ T细胞辅刺激分子，能够直接影响γδ T细胞的损伤修复能力。”
    斯克里普斯研究所的Ian Wilson教授领导的另一个研究小组则将研究焦点集中在了γδ T细胞共刺激机制上。
    “我们的目的是为了揭示γδ T细胞信号途径中的分子机制，”Wilson说：“通过X射线衍射晶体分析技术，我们能够得到一种γδ T细胞共刺激受体-配体对的三维影像。我们的两项研究推动了基础科学，将研究者对γδ T细胞的了解提升到了新的水平。”
    在过去的三十年斯克里普斯及其他的研究机构的科学家们曾采用诱导γδ T细胞分泌的方法对其进行研究，但是仍然对其激活机制知之甚少。科学家们证实γδ T细胞是胚胎发育早期在胸腺中生成，并可从胸腺迁移至上皮组织。
    不同于免疫系统的αβ T细胞，大部分γδ T细胞不通过血液循环。γδ T细胞是皮肤、肺和肠的主要T细胞成分，在损伤和疾病时对这些组织的邻近上皮细胞起免疫监视作用。
    γδ T细胞是否在体内发挥着其他重要的生物作用？这个问题曾是8年前Havran的重要研究课题，他证实当皮肤被割伤或损伤时在γδ T细胞帮助下创伤愈合得更快。在此之后，Havran又领导了两个科研项目成功地发现了γδ T细胞加速创伤愈合的机制。他的研究小组证实表皮角质细胞可感知皮肤损伤表达一种抗原，这种抗原能被γδ T细胞识别，从而激活γδ T细胞使其发生形态改变，并大量生成一种可与角质细胞及其他上皮细胞结合的生长因子，帮助这些细胞增殖从而使得创伤愈合。γδ T细胞增殖亦可促进创伤愈合反应。

    在新研究中Havran 和Wilson实验室的专家们解答了一个重要问题：什么分子在γδ T细胞的激活中发挥重要作用？
    Wilson从1996年开始一直从事αβ T细胞结构和功能的研究工作，他的研究小组最早揭示αβ T细胞受体的结构。
    “T细胞需要通过受体识别抗原才能在体内被激活，”Wilson解释道：“从对αβ T细胞的研究中，我们知道大部分T细胞激活都需要第二信号或是共刺激信号的参与。我们曾发现证实了αβ T细胞的共刺激信号，但在进入此项研究前我们并不确定γδ T细胞是否需要第二信号。”
    这两篇论文证明了一种连接粘附分子JAML是γδ T细胞的共刺激受体，它可与角质细胞表达的配体CAR结合。
Wilson 说：“当发生损伤或疾病时，JAML受到正调控。通过它们相互作用传递信号共刺激T细胞反应，从而帮助组织修复或杀伤肿瘤细胞。

    Witherden等研究证实JAML与损伤角质细胞的CAR结合将共刺激信号传递至T细胞从而激活皮肤和肠的γδ T细胞。利用X射线衍射晶体分析技术科学家们得到JAML与CAR互作的三维影像。此外研究还揭示了CAR-JAML相互作用是如何诱导γδ T细胞信号导致其发生增殖并在创伤修复中发挥作用的。
    但是如何将基础科学发现转化为动物模型呢？rden等研究发现在小鼠中阻断JAML与CAR的互作可导致γδ T细胞激活及创伤愈合缺陷。这证实了JAML共刺激信号是γδ T细胞对创伤反应所必须的。“这使得我们从不同的角度了解到JAML和CAR对于γδ T细胞发挥功能的影响。”Verdino说。
    Havran试验接下来将进一步研究JAML和CAR相互作用对人类γδ T细胞激活的影响。慢性创伤是临床上糖尿病、严重烧伤和褥疮患者常见问题，当前的研究表明JAML和CAR可能是未来治疗或刺激加快这些患者创伤愈合的有潜力的靶点。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文出处：
1.. The Molecular Interaction of CAR and JAML Recruits the Central Cell Signal Transducer PI3K.Petra Verdino, Deborah A. Witherden,Wendy L. Havran, Ian A. Wilson. Science 3 September 2010:Vol. 329. no. 5996, pp. 1210 - 1214DOI: 10.1126/science.1187996

2. The Junctional Adhesion Molecule JAML Is a Costimulatory Receptor for Epithelial γδT Cell Activation.Deborah A. Witherden,Petra Verdino,Stephanie E. Rieder,Olivia Garijo,Robyn E. Mills, Luc Teyton, Wolfgang H. Fischer, Ian A. Wilson,Wendy L. Havran . Science 3 September 2010:
Vol. 329. no. 5996, pp. 1205 - 1210DOI: 10.1126/science.1192698