捣乱细胞被“刺杀”机制:穿孔素蛋白扮演“清道夫”
时间:2010-11-02 12:24 来源:美国物理学家组织网 作者:美国物理学家组织网 点击:次
无赖细胞(rogue cell),也称为捣乱细胞,是指入侵体内或不受控制的不良细胞,如被病毒感染的细胞或癌细胞。据2012年10月31日美国物理学家组织网报道,澳大利亚和英国的一个联合研究小组发现,一种名为穿孔素(Perforin)的蛋白质能够在细胞膜上打孔,从而杀死体内的无赖细胞。这一“刺杀”机制的揭示,为研发增强免疫力或抑制免疫力的新方法提供了重要线索。相关研究论文发表于最新一期《自然》杂志。 该研究项目负责人、澳大利亚莫纳什大学的詹姆斯·威什托克(James Whisstock)教授指出:“穿孔素是人体中的死亡武器和清道夫。它们能强行进入被病毒劫持的细胞或癌细胞中,让有毒的酶进入,从内部破坏细胞。没有穿孔素,我们的免疫系统就无法有效清除受感染细胞和癌变细胞。目前我们已经掌握了穿孔素蛋白的作用机制,这将为治疗癌症、疟疾和糖尿病带来新的希望。” 110多年前,诺贝尔奖获得者朱尔斯·波迪特(Jules Bordet)首次观察到人类免疫系统能在目标细胞上穿孔,但具体机制一直未知。为此,澳大利亚莫纳什大学、墨尔本彼得·麦卡勒姆癌症中心和英国伦敦大学伯克贝克学院的研究人员进行了长达10年的合作,共同解析穿孔素蛋白的结构与功能。 研究团队利用澳大利亚的同步加速器揭示了蛋白质的结构,随后通过伯克贝克学院强大的电子显微镜,基于单个穿孔素分子的精细结构,构建了穿孔素蛋白在样本膜上形成孔洞的系列模型,阐明了这种蛋白质如何装配并在细胞膜上打出孔洞。新研究还证实,穿孔素蛋白分子与某些细菌分泌的毒素(如炭疽杆菌、李斯特菌和链球菌的毒素)高度相似。 彼得·麦卡勒姆癌症中心癌症免疫项目负责人乔·特拉帕尼(Joe Trapani)教授强调,如果穿孔素功能失常,身体将无法有效对抗感染细胞。实验室小鼠研究显示,穿孔素缺乏会导致恶性肿瘤细胞急剧增加,尤其是白血病细胞。然而,当正常细胞被误认为是需要清除的细胞时,穿孔素也可能错误攻击,导致自身免疫疾病,如组织对骨髓移植的排斥反应。 目前,研究人员正致力于增强穿孔素在癌症防御中的能力,用于治疗急性疾病;同时也在开发抑制剂,以抑制穿孔素活性,从而减轻机体组织的排异反应。这一发现为免疫治疗和自身免疫疾病治疗提供了新的靶点。 (责任编辑:glia) |