人體免疫系統(tǒng)工作機(jī)制復(fù)雜而精確、奧秘?zé)o窮。中國科學(xué)院科學(xué)家的一項最新研究,首次發(fā)現(xiàn)并證明人體免疫系統(tǒng)內(nèi)的鈣離子能“幫助”T淋巴細(xì)胞清除病原體的新奧秘,國際學(xué)術(shù)期刊《自然》3日在線發(fā)表了相關(guān)研究論文。

據(jù)這項研究負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所研究員許琛琦介紹,T淋巴細(xì)胞(簡稱T細(xì)胞)是人體免疫系統(tǒng)一種關(guān)鍵的功能細(xì)胞,與腫瘤、艾滋病、免疫缺陷癥、自身免疫病等多種疾病直接相關(guān),艾滋病毒正是通過感染T細(xì)胞從而破壞人的免疫系統(tǒng)使人致病。

T細(xì)胞發(fā)揮功能的基礎(chǔ)是識別外來的抗原,這項功能由T細(xì)胞抗原受體(TCR)來行使。每一個T細(xì)胞表面都有幾千個TCR,像哨兵一樣擔(dān)任警戒任務(wù),隨時對抗入侵的病原體。TCR周圍是脂質(zhì)分子,它們通過靜電力將TCR的活化位點屏蔽起來,保證它們在沒有抗原的時候不會活化,接受抗原刺激后則快速活化,由此調(diào)控著“哨兵”的戰(zhàn)斗力。

鈣離子是人體內(nèi)必需的金屬離子,除了組成骨骼和牙齒外,還在細(xì)胞內(nèi)擔(dān)任了非常重要的“信號使者”角色。許琛琦通過生物化學(xué)、生物物理、免疫學(xué)等多種技術(shù)手段研究發(fā)現(xiàn),T細(xì)胞被抗原活化后,細(xì)胞外的鈣離子會通過鈣離子通道流入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度就會在數(shù)秒之內(nèi)提高10倍,并維持幾個小時。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這些鈣離子能夠直接結(jié)合TCR周圍的脂質(zhì)分子,中和它們的負(fù)電荷,從而解除脂質(zhì)分子對TCR活化位點的屏蔽,幫助TCR活化,將比較弱的抗原刺激信號放大,使得T細(xì)胞獲得完全的效應(yīng)功能。這種機(jī)制大大提高了T細(xì)胞對抗原的敏感性。

美國科學(xué)院院士、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫、移植與感染研究所所長馬克·戴維斯認(rèn)為,許琛琦的這項研究工作“非常漂亮并令人激動”,揭示了鈣離子對TCR活化及其T細(xì)胞生理功能的重要作用,解決了T細(xì)胞活化的一個關(guān)鍵性問題。

中科院上海巴斯德所所長孫兵認(rèn)為,鈣信號通路是多種疾病潛在的藥物靶點,這項研究成果對治療多種與T細(xì)胞相關(guān)的疾病具有很好的指導(dǎo)意義。

許琛琦的這項研究與中科院強(qiáng)磁場科學(xué)中心王俊峰研究組共同完成,清華大學(xué)劉萬里研究組也參與了合作研究。