发“盾”保护自然杀伤免疫细胞 - 和一些癌症 - 从毁灭通过其致命生物武器

自然杀手细胞

用颗粒剂(黄色)附接至靶细胞(灰色)的自然杀伤细胞(紫色)的3维模型。在包装脂质的密度对NK细胞膜,与暖色表示较高密度的伪彩色刻度显示的差异。信用:橙色实验室,CUIMC

一个新发现的脂肪“盾”,防止自然杀伤细胞通过自身的致命生物武器的破坏也让一些癌细胞逃避免疫系统的攻击,在研究哥伦比亚大学找到了。

该杂志于2021年8月3日报道了这一发现,可能会为侵袭性癌症带来新的治疗方法公共科学图yabo124书馆生物学哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院儿科的科学家。

自然杀伤细胞是多产的刺客

自然杀伤细胞是我们身体对病原体和癌细胞,总是存在并准备在片刻的通知罢工的第一道防线。

自然杀伤细胞是高效的杀手,每天可以消灭多达6个感染细胞或癌细胞。致命的免疫细胞抓住目标,用有毒物质(蛋白质和酶)攻击目标,在细胞膜上穿孔。这些物质没有特别的选择性,在攻击过程中很容易破坏自然杀伤细胞的膜。

但如果这些物质如此致命,自然杀手细胞如何在爆炸中存活?“自20世纪90年代初以来,我一直在研究自然杀伤细胞,每次我做关于这些细胞的演讲,总会有人问这个问题,”研究负责人、免疫学专家Jordan Orange博士说,哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院儿科系主任兼Reuben S. Carpentier儿科教授。“直到现在才真正知道。”

脂肪屏蔽

Yu Li是Orange的一名研究生,目前正在研究自然杀伤细胞的工作原理,他也是这项研究的合著者,他认为答案可能在于双层脂质——一种构成所有细胞外层膜的脂肪。Li注意到,与其他细胞相比,在显微镜下,自然杀伤细胞的细胞膜看起来更有序,脂质更密集。

“有很多关于为什么自然杀伤细胞不其对其他细胞的攻击中杀死自己的假说,但都提出了有可能是一个神奇的,未知的蛋白质保护这些细胞,”李说。但李产生了怀疑。“基于生物物理方面的考虑,我没有想到的蛋白质是保护细胞够强。当我看着细胞,我想脂质“。

李把他的理论测试:他露出膜,以削弱脂质层的结构的化合物。随着密度较小,较少的有序膜,自然杀伤细胞是从自己的有毒未受保护的爆炸,并与他们一起的目标丧生。

增援部队在自然杀手细胞攻击前到达

Li发现,为了确保它们的生存能力,自然杀手细胞会在发动攻击之前立即加固它们的细胞膜。含有致命物质的小颗粒会移动到自然杀伤细胞的外边缘。当颗粒将其物质释放到杀伤细胞和目标细胞之间的空间时,其自身异常致密的脂质膜与天然杀伤细胞的细胞膜结合并增强。

“该膜变成防爆屏蔽,从本质上说,李找到了”橙说。“和保护来自于膜的脂质排列方式。当脂质被布置成更有序的方式,多种脂质可装入该膜。有毒物质根本无法找到一种方式进入膜,”橙说。

脂质外壳也能保护一些癌细胞

Li和Orange还发现,自然杀伤细胞并不是唯一采用脂质防爆屏障的细胞。

至少有一些癌细胞已经期间自然杀伤细胞的攻击采取自我保护的防御(也可能是从细胞毒性T细胞,另一种免疫细胞,使用脂质保护)。

李发现,一种侵袭性乳腺癌的细胞对自然杀伤细胞不敏感,它们在攻击过程中会增强细胞膜。李发现,这种强化对保护癌细胞至关重要,因为当他添加一种膜化合物,破坏脂质堆积时,癌细胞变得脆弱。

“我们还不知道这是由肿瘤细胞抵御自然杀伤细胞的一般机制,”李说。“如果是普及,我们可以开始考虑破坏肿瘤细胞膜,使其更容易受到免疫系统攻击的疗法。”

参考文献:“脱粒增强突触前膜包装,以保护从穿孔素介导的自溶NK细胞”的李钰和约旦S.橙,2021年8月3日,公共科学图yabo124书馆生物学
DOI:10.1371 / journal.pbio.3001328

这项研究得到了美国国立卫生研究院的支持(R01 AI067946-14)。

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