Nat Commun：揭秘免疫细胞迁移背后的新型分子机制

2021年6月12日 讯 /生物谷BIOON/ --溶酶体会通过雷帕霉素复合体1（mTORC1）的机械性靶点来参与到营养感知过程中，mTORC1则能被Ragulator复合体栓到溶酶体上，Ragulator复合体是一种Lamtor1环绕在Lamtor上所形成的异构五聚体，尽管Ragulator是细胞迁移所必须的，但其参与到细胞运动过程中的分子机制，研究人员并不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“The lysosomal Ragulator complex plays an essential role in leukocyte trafficking by activating myosin II”的研究报告中，来自日本大阪大学等机构的科学家们通过研究发现了免疫细胞迁移并抵御机体感染的新型分子机制，相关研究结果有望帮助理解特定免疫缺陷障碍的发生机制，并帮助开发新方法来抵御这种疾病。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23654-3

免疫细胞代表了一种多样化的细胞群，其中一部分免疫细胞会在血液中循环并在接收到来自损伤组织的信号后迁移到感染组织患处；而其它免疫细胞则会驻留在组织中并吸收入侵的微生物，且会迁移到淋巴结并激活宿主机体的免疫反应。因此，为了有效发挥功能，免疫系统的激活依赖于运动的细胞，免疫系统会通过一种反复收缩和扩张的过程在体内移动，这被称之为肌球蛋白运动（actomyosin movement），该过程主要涉及肌球蛋白；然而，免疫细胞运动的过程是如何被支配的，研究人员并不清楚。

文章第一作者Takeshi Nakatani表示，虽然这听起来很简单，但实际上细胞迁移是一种高度调节性且复杂的过程，细胞的很多单独的部分都会组合在一起，并促进免疫细胞向前移动前往机体的感染位点；溶酶体则是细胞与营养感知和代谢相关联的细胞“隔间”，其被证明会参与到细胞的运动过程中去，于是研究人员就想通过研究理解溶酶体调节免疫细胞迁移过程发生的分子机制。

研究人员重点对一种溶酶体上的蛋白复合体—Ragulator复合体进行研究，为了理解Ragulator复合体调节免疫细胞运动的分子机制，研究人员使用了分离的树突状细胞进行研究，这些细胞能摄取微生物入侵者并将其带至淋巴结中的其它免疫细胞，从而激活宿主机体的免疫反应；研究者发现，当Ragulator复合体与名为MPRIP（肌球蛋白磷酸酶Rho互作蛋白，myosin phosphatase Rho-interacting protein）的蛋白相互作用时，其就能阻止MLCP蛋白（myosin light chain phosphatase，肌球蛋白轻链磷酸酶）阻断肌球蛋白的磷酸化，从而导致细胞发生收缩，这样一来，Ragulator复合体的作用就被认为是一种“制动释放”过程。

溶酶体和Lamtor1在迁移DCs后方的定位状况。

图片来源：Nakatani, T., et al.Nat Commun 12, 3333 (2021). doi：10.1038/s41467-021-23654-3

有意思的是，研究人员发现，细胞的迁移是通过其前面的突起和后面的收缩反应循环，从而介导向前运动的；然而，在没有Ragulator复合体存在的情况下，细胞的收缩并未发生；而在动物实验中，研究人员发现，如果没有Ragulator复合体，树突状细胞就不能从外周组织迁移到淋巴结，从而就会导致免疫反应受损。这些都是非常引人注目的结果，研究结果表明，溶酶体Ragulator复合体除了在细胞代谢过程中发挥作用外，其还参与到了免疫细胞的迁移过程中。本文研究揭示了免疫细胞迁移的一种新型分子机制，并引出了一种合适的免疫反应，相关研究结果或能帮助开发抵御自身免疫性疾病的新型疗法，并帮助开发新型疫苗和抗癌药物等。

综上，本文研究结果表明，溶酶体Ragulator复合体或能通过与MPRIP相互作用来激活肌球蛋白II从而在白细胞迁移过程中发挥着重要作用。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Nakatani, T., Tsujimoto, K., Park, J. et al. The lysosomal Ragulator complex plays an essential role in leukocyte trafficking by activating myosin II. Nat Commun 12, 3333 (2021). doi：10.1038/s41467-021-23654-3