超级显微技术还原T细胞受体空间分布_医疗健康

2015

04/01

22:55

生物谷

作者：dingka

医疗健康

对于CD4+T细胞而言，TCR与辅助受体CD4是其十分重要的受体分子。在激活过程中，TCR以及CD4分别与MHC-抗原复合体结合实现信号的传递。以上的事实已经被很多研究所证实，而这些分子究竟在细胞膜上怎样排列却一直一来没有形成一致的结论。

最近，来自斯坦福大学免疫学系的Mark M. Davis研究组在《PNAS》杂志发表了他们利用超分辨显微技术探究了CD4+细胞表面的TCR，CD4以及其他分子在激活前后的空间分布情况。

首先，作者利用PLAM（photoactivated localization microscopy）观察了激活前T细胞表面的CD4的分布情况。结果显示：即使在未激活状态，CD4在细胞膜上也不是随机分布的。它们会自发聚集形成纳米级别的团状物，这些团状物在细胞接受激活后会明显增大。

之后，作者分别利用红色荧光蛋白与绿色荧光蛋白标记了CD3ζ链以及CD4，比较了刺激前后CD4与TCR的分布特征。结果显示，在激活之前，13-18个CD3ζ链（TCR）形成"岛"状结构，而4-8个CD4分子形成“岛”状结构。而CD4与CD3ζ链的相互接触仅发生在各自“岛”状结构的边缘区域。在激活状态下，两类“岛”状结构相互隔离程度发生了增强。以上结果说明不论处于激活状态与否，TCR与CD4的接触仅发生在它们各自的团状结构的边缘地带（大约50%）。

此外，作者利用了另外一套超分辨的显微技术“dSTORM”（direct stochastic optical reconstruction microscopy）重复了上述实验。结果与双色PALM的结果一致。之后，作者利用这一技术比较了刺激前后TCR的分布情况。结果显示，在刺激状态下，TCR会相互聚集形成大型的团状结构（supramolecluar activation clusters，SMAC），而CD4分子则会被“排斥”在SMAC结构之外。

LCK是src家族的一类激酶，它作用于TCR信号的下游，是T细胞激活的胞内关键信号转导分子。为了观察刺激前后lck在膜附近的分布情况，作者通过导入一个稳定激活的lck蛋白，通过dSTORM技术观察了lck分子分别与CD3ζ链以及CD4的共定位情况。结果显示：在激活之前，lck与两类受体均具有较高的共定位情况（实际是由于随机分布导致的），而在激活之后，lck与CD3ζ链以及CD4团状结构均出现了明显的分界线。

综上，这篇研究为我们提供了一个十分清晰的T细胞受体集团的分布情况，对于我们了解T细胞受体复合物的形成具有很大的帮助。

来源：生物谷作者：dingka

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