Nat Commun：水分和盐的涌入或能推动免疫细胞发生迁移

T细胞的迁移对于诱发机体免疫反应至关重要，趋化因子诱导的T细胞迁移需要WNK1，后者是一种能调节离子流入细胞的激酶，然而，目前研究人员尚不清楚为何离子的进入对于T细胞的运动是必需的。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“T cell migration requires ion and water influx to regulate actin polymerization”的研究报告中，来自帝国理工学院等机构的科学家们通过研究发现，大量水和离子涌入免疫细胞或能促使其迁移到机体中需要它们的地方。

机体往往能通过发出称之为趋化因子的化学信号来对疾病产生反应，这种趋化因子能告诉T细胞它们应该去那里对抗感染，这一过程与WNK1蛋白相关，而WNK1能激活细胞表面的通道，从而允许离子（诸如钙离子或钠离子等盐类离子）移动到细胞中，截止到目前为止，研究人员并不清楚为何离子的涌入是T细胞移动所需要的。文章中，研究人员对小鼠机体的T细胞进行成像，并观察到，在趋化因子信号后，WNK1就会在细胞的前面被激活，即称之为“前沿”的位置。研究者发现，WNK1的激活能开启“前沿”位置的通道，并导致水和离子的涌入，水分的涌入会引起细胞前面肿胀，并为“肌动蛋白细胞骨架”（actin cytoskeleton）的生长创造空间，肌动蛋白细胞骨架是支撑其结构的支架，这或许就能推动整个细胞前进，而且这一过程会再次重复。

水分和盐的涌入或能推动免疫细胞发生迁移。

图片来源：Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43423-8

随后研究人员利用基因编辑技术来阻断小鼠产生WNK1，或者利用抑制剂来抑制WNK1的活性，结果发现，这些小鼠机体中的T细胞能减慢或完全停止移动。重要的是，他们发现，这或许能弥补WNK1的损失，并通过将细胞挤入水溶液中来促使细胞加速，使得细胞吸收水分并膨胀，这就表明，WNK1蛋白所控制的水分摄取是细胞迁移的关键。研究人员认为，他们所发现的机制可能与免疫细胞以外的多种不同细胞类型有关。研究者Victor Tybulewicz说道，通过这一研究，我们揭开了T细胞运动的一个谜团，结果发现，WNK1能促使水和离子涌入T细胞中，这或许就给支架提供了一种空间并促使其向前移动；尽管研究人员研究的是T细胞，但这一过程很可能也会发生在许多细胞中，甚至诸如癌症等人类疾病中，这一点非常重要，因为当癌细胞发生扩散时，治疗或许就更难以进行了。

研究者Leon de Boer说道，这一过程已经被研究人员推测了几十年了，但技术的进步最终或许能促使我们揭示WNK1如何帮助T细胞在机体内发生迁移，而水就像喷气发动机一样能推动细胞前进。我们非常高兴如今研究人员能开始调查WNK1抑制剂如何治疗诸如癌症等人类疾病，在我们最新的研究项目中，我们正在研究膜的特性是如何帮助癌细胞在机体中发生移动的。

综上，本文研究结果表明，鉴于WNK1通道蛋白的广泛表达，离子和水的涌入或许对于包括白细胞和转移性肿瘤细胞在内的多种细胞类型的迁移都是非常必要的。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Leonard L. de Boer, Lesley Vanes, Serena Melgrati, et al. T cell migration requires ion and water influx to regulate actin polymerization, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43423-8