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垂死的细胞如何预防危险的免疫反应

机体中垂死的细胞可以保持免疫系统的控制,从而防止针对机体自身组织的有害免疫反应。德国癌症研究中心的科学家现已在鼠类免疫细胞上鉴定出一种受体,该受体激活了这种保护机制,从而可以防止危险的自身免疫反应,其中免疫系统会攻击患者自身的身体组织。

每天有数十亿个细胞在人体中死亡。这发生在称为凋亡或程序性细胞死亡的高度调控过程的一部分。垂死的细胞面对着大量的蛋白质,这些蛋白质应该激活免疫反应,但是凋亡细胞似乎可以主动抑制免疫系统,从而不会攻击人体自身的组织。免疫学家彼得·克拉默(Peter Krammer)表示:“我们早在几年前就开始想知道,当免疫系统中的细胞(例如树突状细胞)吸收死细胞的残留物时,哪种保护机制可以阻止自身免疫反应-机体攻击自身的组织。”在德国癌症研究中心(DKFZ)进行了评论。

Krammer,他的同事Heiko Weyd和他们的团队最近找到了这个问题的答案:凋亡一旦触发,垂死的细胞就会将蛋白从膜联蛋白家族转运到细胞表面。膜联蛋白的作用就像是免疫系统细胞的终止信号,可以防止免疫应答被触发。

Krammer部门的Kevin Bode现在已将dectin-1蛋白鉴定为树突状细胞表面上的膜联蛋白结合受体:Dectin-1识别膜联蛋白并触发了树突状细胞中的信号传导途径,最终抑制了免疫反应。

在其树突状细胞表面上没有任何dectin-1的小鼠对死亡的凋亡细胞表现出更强的免疫反应。此外,没有dectin-1的小鼠在老年时会出现自身免疫疾病的体征。

DKFZ科学家因此发现了免疫系统“自我耐受”的重要控制机制。博德解释说:“但是我们认为,人体还具有防止自身免疫反应的其他保护功能。这就是为什么动物中的dectin-1的丧失直到生命的后期才变得明显。”

Peter Krammer补充说:“有趣的是,dectin-1具有双重作用。”Dectin-1不仅结合膜联蛋白,而且还结合了膜联蛋白。它还在不同的结合位点结合某些病原体。这具有相反的作用并触发免疫反应。Krammer解释说:“因此,我们确定了至关重要的免疫检查点,该检查点取决于结合伴侣,可以触发或抑制免疫反应。”

dectin-1信号传导途径中的关键环节是NADPH氧化酶2。缺乏该酶的人会患上自身免疫性疾病。因此,DKFZ研究人员与苏黎世儿童医院和海德堡大学医院合作,目前正在检查缺乏NADPH氧化酶2的患者的血液样本,以寻找潜在治疗方法的新起点。

为什么动物实验对癌症研究至关重要

自身免疫性疾病对患者的生活造成极大的不利影响,在某些情况下甚至危及生命。为了开发有效的治疗方法,因此至关重要的是要知道哪种机制抑制了对患者自身身体组织的免疫反应或相反地激活了它们。通过建立垂死细胞表面的膜联蛋白与树突状细胞上的dectin-1之间的相互作用,Bode和他的同事们确定了防止健康人体组织中自身免疫反应的关键机制。通过这样做,他们找到了未来药物治疗的有趣起点。

尽管膜联蛋白和dectin-1之间的相互作用最初是在培养皿中鉴定出来的,但科学家们需要一种具有免疫系统各个组成部分多样性的动物来证明这两种蛋白之间的结合实际上抑制了自身免疫反应。

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