钙信号平衡了身体对感染的反应和自我攻击的可能性

一种关键的细胞信号在人体摧毁入侵微生物的能力和预防自身免疫疾病(免疫细胞攻击人体自身组织)的需要之间提供了重要的平衡。这是纽约大学朗格尼医学中心(NYU Langone Medical Center)研究人员领导的一项研究的发现，该研究于5月31日发表在《纽约时报》上免疫力。

具体来说，在小鼠和人类患者身上进行的研究发现，一种特定的钙基信号调节了两种物质的产生免疫细胞类型：T滤泡助手细胞这推动了人体对入侵生物体的大规模反应;以及T滤泡调节细胞，一旦感染结束，T滤泡调节细胞就会减缓这种反应。免疫细胞产生杀死微生物和引起炎症的化学物质，过高水平的炎症会破坏组织。

“我们发现钙信号在保持免疫系统的平衡中起着至关重要的作用，在适当的时间使反应上升或下降，”纽约大学朗格尼分校的病理学副教授、资深作者Stefan Feske医学博士说。“我们研究结果的未来应用可能包括微调钙信号以增强老年人对流感疫苗的免疫应答，或为慢性炎症患者设计新的选择自身免疫疾病。

Feske补充说:“我们的研究结果也很及时，因为该领域目前正在探索一种名为CRAC钙通道抑制剂的药物类是否可以用于治疗自身免疫性疾病和炎症性疾病。”“研究人员需要仔细权衡这些药物的潜在好处和干扰我们抗感染能力的可能性。”

基于电荷

这项研究的结果围绕着这样一个事实:每个人体细胞都将像钙这样的带电粒子通过通道泵入和泵出，从而使细胞膜失衡。一旦收到正确的信号，细胞就会打开通道，使粒子在电的作用下冲回来，而电荷流就像一个电开关，启动细胞的进程。

在目前的研究中，研究小组发现，一种钙内流——存储操作的钙内流(SOCE)——通过控制“决定”而使免疫反应上升或下降免疫细胞成为T滤泡辅助细胞或T滤泡调节细胞。研究人员说，SOCE通过与NFAT、IRF4和BATF等转录因子相互作用来管理滤泡T细胞谱系，这些转录因子附着在DNA链上，开启基因集合。

研究小组还首次展示了这种类型的钙是如何通过对滤泡性T细胞的调控来控制生发中心的形成和破坏的。在这些中心内，免疫系统的主要工作细胞——T细胞和B细胞——协同产生大量略有不同的抗体和免疫蛋白质，这些抗体和免疫蛋白质附着在系统上，并将其从系统中清除。

尽管T辅助滤泡细胞对有效的免疫反应至关重要，但它也可以不适当地帮助B细胞产生“自身”抗体，将身体自身的细胞识别为外来细胞并攻击它们。这是红斑狼疮患者的肾脏和类风湿性关节炎患者的关节。目前的研究发现，SOCE可以平衡免疫系统，产生抗体，并在需要时抑制自身抗体。

研究表明，钙离子通过钙释放激活(CRAC)通道进入T细胞，这种信号是由称为STIM1和STIM2的蛋白质调控的。这项新的研究发现，经过基因工程改造，缺乏这些蛋白质基因的小鼠对病毒感染产生抗体反应的能力要小得多。没有正常的钙信号，小鼠不能形成正常的生发中心，并过早死亡。与此同时，由于T滤泡辅助细胞和调节细胞之间的失衡加剧，衰老小鼠更容易发生自身免疫性疾病。

“SOCE通过CRAC通道的功能是双重的:它调节T调节细胞的转录编程，以防止自身抗体在感染之间瞄准身体自身的蛋白质，”第一作者Martin Vaeth博士说，他是Feske实验室的博士后研究员。SOCE对T滤泡辅助细胞的成熟和抗体的产生也至关重要，以应对病毒的入侵。

除了老鼠的研究结果，研究小组还研究了患有一种名为CRAC通道病的罕见疾病(全球有30名患者)的人类患者的经历，这种疾病是由CRAC通道的基因突变引起的。这些患者在生命早期极易受到感染，也极易受到自身免疫的影响。这项研究的目的之一是帮助这些患者以及那些患有更常见的免疫相关疾病的患者。

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