免疫细胞模型中磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）的纳米级动态聚类与功能调控研究

研究人员通过标记光转换荧光蛋白Dendra2的PLCδ pleckstrin同源结构域（PH），首次在肥大细胞模型RBL-2H3中揭示了PIP2的纳米级功能聚类及其动态特征。研究发现阳离子脂质药物CPC会破坏PIP2聚类形态，而抗原刺激则增大聚类尺寸。该研究为免疫细胞信号转导机制提供了全新视角，对理解过敏反应等病理过程具有重要启示。

　　

肥大细胞通过释放含生物活性物质的颗粒发挥免疫调节和神经调节作用。作为质膜(PM)富集的关键信号脂质，磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP₂)参与包括钙内流在内的多种生理功能，而钙内流正是抗原刺激肥大细胞脱颗粒的必要条件。研究团队创新性地采用光转换荧光蛋白Dendra2标记的PLCδ pleckstrin同源结构域(PH)，在固定和活体状态的RBL-2H3肥大细胞模型中首次捕捉到PIP₂的纳米级聚类现象。

活细胞实验显示PH聚类存在约100秒级的动态演变。阳离子脂质药物十六烷基吡啶氯化物(CPC)的加入显著改变了PIP₂分布模式：聚类变得更小、密度更低且形态更趋圆形，同时PH分子运动性增强，提示CPC可能干扰PH与PIP₂的结合。在抗原刺激实验中，聚类尺寸增大现象可被CPC逆转。有趣的是，抗原刺激不影响PH扩散行为，而CPC则显著提升PH扩散速率，尤其在低密度膜区域更为明显。

通过建立椭圆形势阱扩散模型，研究发现所有活细胞动态观测中PH的运动限制特征均与该模型高度吻合。这些发现不仅揭示了免疫细胞中PIP₂的纳米级行为规律，更为理解其与细胞功能的关联机制提供了重要线索。