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新发现一种能使免疫细胞加速的细胞过程
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年10月18日 来源:Journal of Cell Biology
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癌细胞利用一种不寻常的机制迁移到新组织中并在那里形成转移。同样的过程可能也让一些免疫细胞保持警觉。这是波恩大学最近领导的一项研究的结果。根据研究,某些结构,中心粒,数量会增加。这使它们更容易保持方向,从而更快地迁移到淋巴结,在那里它们激活了其他免疫细胞。研究结果已经发表在《Journal of Cell Biology》上。
突状细胞,在与抗原接触后形成两个中心体和四个中心粒(绿点)。
和警察一样,免疫系统也依赖于分工。首先是树突细胞。他们昼夜不停地搜寻被称为抗原的可疑入侵者的踪迹。如果它们成功了,它们就会冲向淋巴管,然后从那里到达引流淋巴结。在那里,他们向一个强大的研究小组——T细胞小组——展示了他们的发现。这些内生的部队现在知道该打哪个敌人了。
这种攻击必须发生在入侵者造成重大伤害或繁殖过多之前。因此,重要的是,树突状细胞尽可能快地迁移到淋巴结的简报处。波恩大学生命与医学科学研究所的Eva Kiermaier教授解释说:“我们已经发现了一种帮助它们做到这一点的机制。”为了做到这一点,它们会形成更多被称为中心体的特定结构。这有助于它们更长时间地保持方向,从而更快地到达淋巴管。”
细胞分裂的重要功能
中心体属于细胞器——它们是负责细胞中特定任务的分子复合体,就像人体的器官一样。正常情况下,每个人类细胞中只有一个中心体。在细胞分裂前不久,它会翻倍。两个拷贝会迁移到细胞的两极,并拉伸它们之间的一束纤维,即微管。利用它们,它们在分裂过程中将染色体(染色体也翻倍了)分开。因此,每个产生的子细胞都获得一套完整的遗传物质以及两个中心体中的一个。
Kiermaier强调说:“然而,中心体也负责在细胞迁移过程中组织细胞骨架。我们指的是纤维状结构蛋白,它赋予细胞形状并提供稳定性。”细胞骨架也决定了“前”和“后”在细胞中的位置。这反过来又影响了它的运动方向。LIMES研究所的博士生Ann-Kathrin Weier说:“我们现在已经能够证明,树突细胞一旦接触到抗原,就会形成多个中心体。”她的同事Mirka Homrich共同为该出版物的第一作者。两人都完成了实验的重要部分。
坚持的时间越长,到达目的地的速度越快
树突状细胞有一个问题:它们不知道下一个淋巴管在哪里,通过它它们可以到达淋巴结。在搜索过程中,他们遵循“试错”的策略:他们朝一个方向跑一段时间,如果在这个过程中没有遇到船只,就改变方向。Mirka Homrich说:“中心体越多,它们在继续向另一个方向搜索之前停留的时间就越长。我们能够在计算机模拟中显示,这让他们比正常情况下更快地找到淋巴管。”在这个过程中,中心体的增殖将它们的持久力调整到合适的程度——所以它们不会过于固执地坚持自己的方向。这将增加他们误入歧途和完全迷路的风险。
研究中发现的机制此前在健康细胞中完全未知。癌细胞被认为利用它来形成转移。然而,增殖的中心体不能在细胞内自由分布。否则,它们会严重破坏细胞分裂等功能。因此,在肿瘤细胞和树突状细胞中,细胞器聚集在一个单一的位置——它们聚集在一起。“现在有一些药物可以破坏中心体的聚集,”Kiermaier说,他也是波恩大学免疫感觉卓越集群和跨学科研究领域“生命与健康”的成员。“结果,癌细胞不能正常分裂,而是死亡。”
然而,这些物质也有可能干扰免疫系统——毕竟中心体也聚集在那里。她说:“我们已经在细胞培养中测试了其中的几种药物。事实上,我们已经发现证据表明,它们可以显著削弱免疫防御的有效性。”如果在临床试验中得到证实,这将是一个坏消息,因为如果将活性物质用于癌症治疗,可能会产生相当大的副作用。
Multiple centrosomes enhance migration and immune cell effector functions of mature dendritic cells