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弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的研究人员与伦敦帝国理工学院(Imperial College London)、伦敦国王学院(King's College London)和剑桥大学(University of Cambridge)合作,发现大量的水和离子会涌入免疫细胞,使它们能够迁移到体内需要的地方。
我们的身体对疾病的反应是发出一种叫做趋化因子的化学信号,它告诉免疫细胞T细胞对抗感染。 这个过程与一种叫做WNK1的蛋白质有关,WNK1激活细胞表面的通道,使离子(钠或钾等盐)进入细胞。 到目前为止,尚不清楚为什么T细胞的运动需要离子流入。
通过今天发表在《自然通讯》上的一项研究,研究人员对小鼠T细胞进行了成像,并观察到在趋化因子信号传导后,WNK1在细胞前部被激活,被称为“前沿”。
研究小组表明,WNK1的激活打开了前缘的通道,导致水和离子的涌入。 他们提出,这种水流导致细胞在前面膨胀,为“肌动蛋白细胞骨架”的生长创造了空间,“肌动蛋白细胞骨架”是细胞内支撑其结构的支架。 这会推动整个细胞向前发展,并且该过程再次重复。
研究人员使用基因编辑来阻止小鼠产生WNK1,或阻断WNK1活性的抑制剂,观察到这些小鼠中的T细胞减慢或完全停止移动。
重要的是,他们发现他们可以补偿WNK1的损失,并通过将它们放入水溶液中来加速细胞,使细胞吸收水分并膨胀。 这表明由WNK1蛋白控制的吸水是细胞迁移的关键。
研究人员认为,他们发现的这种机制可能与免疫细胞以外的许多不同细胞类型有关。
“通过这项研究,我们解开了T细胞运动的谜团,表明WKN1导致水和离子流入T细胞,为它们提供了生长支架和前进的空间,”克里克大学免疫细胞生物学实验室和唐氏综合症实验室的组长Victor Tybulewicz说。 “虽然我们正在研究T细胞,但这个过程很可能发生在我们的许多细胞中,甚至在癌症等疾病中,这很重要,因为癌细胞扩散时更难。
克里克医学院(Crick School of Medicine)前博士后研究员、现为瑞典卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institute)的莱昂·德波尔(Leon De Boer)说:“这一过程已经推测了几十年,但技术的进步终于使我们能够展示WNK1如何帮助T细胞在体内迁移 - 水就像喷气发动机一样推动细胞前进。 “我很高兴研究人员开始研究WNK1抑制剂治疗癌症等疾病。 在我的新项目中,我正在研究膜特性如何帮助癌细胞在体内移动。
发表期刊: Nature Communications