《Nature》子刊正式回答免疫领域长期悬案：单受体驱动的抗原识别

医疗健康 2018-04-25 13:44 来源：生物通作者：小通

2018

04/25

13:44

生物通

作者：小通

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维也纳科技大学和维也纳医科大学的研究人员发现了一个令人惊讶的结果。该领域的大多数研究大牛都认为不同T细胞受体必须相互作用才能获得有效的免疫信号，但是这篇《Nature Immunology》文章表明，T细胞受体是单打独斗作业的。

T细胞保护我们免受细菌和病毒侵袭，也可以防止自身细胞癌变，它们是我们免疫系统不可缺少的一部分。为了捕获非典型或外来分子，它们不断用数以千计高度敏感的T细胞抗原受体更新自身表面。当检测到抗原，T细胞会直接绞杀或警告其他免疫细胞开启全面免疫应答。

然而，有时T细胞本身也是一个挑战：它们会引起器官移植排斥、过敏和慢性的自身免疫性疾病，如I型糖尿病、关节炎和多发性硬化症等。

维也纳科技大学和维也纳医科大学的研究人员发现了一个令人惊讶的结果。该领域的大多数研究大牛都认为不同T细胞受体必须相互作用才能获得有效的免疫信号，但是这篇《Nature Immunology》文章表明，T细胞受体是单打独斗作业的。

特殊技术开创新见解

几年前，维也纳医学院的免疫学家Johannes Huppa教授和维也纳科技大学的生物物理学家Mario Brameshuber都曾是斯坦福大学的博后，还在同一个实验室共事过一年。

“尽管我们知道T细胞识别机制与免疫系统的内部工作是一体的，但是我们的理解仍然有限，”Huppa说。“为了观察T细胞的微小结构，电子显微镜观察是必须的。然而，这种显微镜仅适用于死细胞。”

回到维也纳后， Huppa和Brameshuber通过多年合作努力，终于开发出了在分子水平上可视化活T细胞表面受体的技术。

“这种特殊的显微镜方法允许我们对活T细胞进行准-生化研究，”Brameshuber说。“我们结合了不同的技术：一方面利用高精确分子探针标记特定分子，靶向观察感兴趣的蛋白；另一方面采用了新开发的显微镜技术。”

玻璃片上的人工细胞膜结合T细胞，顶部的T细胞（绿色）携带被荧光标记的受体（蓝色）

“作为生化学家，这一直是我的一个大梦想，因为这种结合方法使我们能在原生的细胞环境中，而不是在试管中，研究转瞬即逝的分子过程。”

T细胞受体不需要团队合作

“T细胞外膜不是固态的皮肤屏障，许多分子嵌入其中并飞快地移动，为了与抗原结合，它们持续不断地改变位置，”Brameshuber说。“因此，这种机制赋予了T细胞显着的抗原敏感性，并且人们认为这种敏感性取决于T细胞受体是成对聚合、还是形成更庞大的组合来收集信号。”

然而，现在研究人员却证实，过去的假设完全是错误的。“显然，T细胞比人们想象的更为精密复杂，T细胞受体作为一个独立的实体就能将抗原结合事件转化为细胞内信号，”Johannes Huppa说。

在分子水平解释T细胞识别过程都发生了什么绝不是微不足道的任务。相反，任何涉及分子过程的基础知识对生物医学进展都至为重要，特别是关系到癌症和自身免疫性疾病精准治疗设计。

原文标题：

Monomeric TCRs drive T cell antigen recognition

来源：生物通作者：小通

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