研究发现T细胞“教育”的关键角色
范德比尔特大学的研究人员发现了一种蛋白质,它是胸腺中未成熟T细胞“教育”的关键。研究结果发表在实验医学杂志,可以在需要时提供增强胸腺功能的治疗策略,例如在衰老期间,从放射治疗或化疗中恢复,或其他减少T细胞输出的情况。
T细胞在免疫反应.“我们认为T细胞是免疫系统中最重要的细胞,因为它们杀死受感染的细胞,并告诉其他细胞,包括产生抗体的B细胞,该做什么,”病理学、微生物学和免疫学教授Luc Van Kaer博士说。
为了发挥它们的许多作用,T细胞必须识别并对所有存在的病原体做出反应,以及那些还不存在的病原体。但是T细胞需要避免对非病原体产生反应,比如食物蛋白质和驻留在我们体内的“友好”细菌,最重要的是,它们不能对我们自己的健康细胞产生反应。
这就是胸腺的作用。它是免疫系统的一个器官,位于胸骨后面的胸部上部,充当一种T细胞学院,教育和训练未成熟的T细胞对入侵者做出反应,而不是对自己。
胸腺中的上皮细胞将它们自己的蛋白质切碎并呈现在胸腺上细胞表面与MHC(主要组织相容性复合体)蛋白结合。反应适当的未成熟T细胞——它们的T细胞受体是有功能的,但它们对自我蛋白的反应不太强烈——从胸腺学院毕业。
在目前的研究中,由研究生Luke Postoak领导的研究人员探索了蛋白Vps34在胸腺T细胞教育中的作用。Vps34是一种参与细胞内的脂质激酶蛋白质运输和自噬,一种降解和循环细胞成分的“自食”过程。
研究人员在胸腺中删除了Vps34基因上皮细胞在老鼠身上发现胸腺退化得比平常更快。在正常的人类发育过程中,胸腺功能在青春期前后达到顶峰,然后随着年龄的增长而下降。
Postoak说,胸腺上皮细胞中没有Vps34的小鼠“胸腺的衰退速度较早,所以当它们是‘青少年’时,它们已经失去了胸腺功能。”
研究人员还发现,这些小鼠不能产生正常水平的CD4“辅助”T细胞。研究结果表明,Vps34对CD4 T细胞的成熟很重要,但对CD8 T细胞的成熟不重要。
CD4 T细胞是HIV的目标。Van Kaer指出,即使艾滋病毒感染被成功治疗,病毒被抑制,艾滋病毒感染者的CD4 T细胞数量也会减少。
Van Kaer说:“我们的发现可能有助于开发在CD4 T细胞发育不良的情况下恢复胸腺活力的方法,比如在艾滋病毒感染的情况下。”
随着年龄的增长,胸腺功能的下降也可能通过靶向Vps34得到改善。
Postoak说:“如果有一种方法可以增加胸腺上皮细胞中这种酶的活性,这可能会延长胸腺的功能,并使我们产生更高水平的T细胞。”
这些发现将Vps34添加到一小部分分子中,这些分子已被确定为胸腺教育过程的关键分子。
这个过程在里面胸腺对于T细胞识别外来抗原的能力至关重要,它一直是一个让科学家着迷的谜,”Van Kaer说。“识别这种教育过程的分子机制对于理解免疫系统的特异性以及理解如何避免自身免疫性疾病的发展非常重要。”
进一步探索