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Immunity:钙离子或能促进T细胞利用葡萄糖进行增殖并抵御机体感染

来源:本站原创 2017-10-12 11:31

2017年10月12日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Immunity上的研究报告中,来自纽约大学医学院(NYU School of Medicine)的研究人员通过对人类细胞和小鼠进行研究发现,一种钙离子信号或许能够控制免疫细胞是否会利用营养物质来促进自身增殖来抵御外来病毒的入侵。

图片来源:NIAID

文章中,研究者重点对T细胞所介导的机体应对病毒感染的精确免疫反击进行了研究,当T细胞的功能被外来入侵者所开启时,其就会分裂并且增殖进入“军队”库,以便有效应对外来病原体的入侵。研究者发现, T细胞是否会利用来自葡萄糖的能量进行增殖依赖于钙离子向细胞中的流动,而此前我们并未发现这种机制。

当接收到正确的信号时,T细胞就会开启外膜通道,促进钙离子涌入细胞激活蛋白NFAT的表达,作为一种特殊的转录因子,NFAT能够开启基因表达;本文研究发现,特殊类型的钙离子流入—操纵性钙内流(Store-operated calcium entry, SOCE)能够控制NFAT蛋白的激活以及其开启控制葡萄糖摄取和破碎的能力。

医学博士Stefan Feske说道,我们认为SOCE能够同钙神经素协作来调节葡萄糖转化为细胞能量,以及构建T细胞增殖所需的元件。本文研究对于自身免疫疾病也非常重要,比如风湿性关节炎和狼疮,过度敏感的免疫系统或许会攻击自身的器官和组织。治疗自身免疫疾病的疗法旨在降低机体的免疫反应。

名为他罗利姆和环孢菌素A的两种药物目前在临床中被广泛使用,其能够通过抑制钙神经素对NFAT的激活,来抑制机体免疫系统对抗自身免疫以及机体的移植排斥;这项研究中研究人员首次发现,药物他罗利姆对钙神经素/NFAT通路的效应能够关闭T细胞利用葡萄糖的能力。

基于先关研究结果,未来研究人员还将进行更为深入的研究观察,在自身免疫疾病发病过程中SOCE如何调节机体免疫细胞的代谢以及抵御癌症的免疫反应。在SOCE发生期间,钙离子会通过钙离子释放激活通道(CRAC)进入到T细胞中,研究者发现,被遗传工程化修饰后缺失正确建立相关通道的小鼠或许并不能有效应对机体的病毒感染,当研究人员人为地将被SOCE调节的葡萄糖处理基因插入到T细胞时,T细胞就能恢复增殖和抵御感染的能力。

此外,研究人员还从CRAC通道缺失的患者机体中分离到了T细胞,CRAC通道缺失症是一种非常罕见的疾病,其是由编码该通道基因的改变所诱发;该病患者通常会在早年间对机体感染非常易感,本文研究发现,这种患者机体中的T细胞并不能进行增殖,而且也不会摄入并且利用葡萄糖,而NFAT的激活需要开启驱动T细胞增殖的代谢开关。

最后研究者Vaeth说道,这项研究非常及时,因为目前研究人员正在开发名为CRAC通道抑制剂的新型药物,他们向确定是否这种药物能够被用来有效抵御自身免疫疾病和炎性疾病,此外本文研究还阐明了和自身免疫疾病发生相关的其它重要机制。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Martin Vaeth, Mate Maus, Stefan Klein-Hessling, et al. Store-Operated Ca2+ Entry Controls Clonal Expansion of T Cells through Metabolic Reprogramming. Immunity (2017) doi:10.1016/j.immuni.2017.09.003

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