新的显微镜技术允许对生活T细胞进行准生化研究

2019-04-20 10:57:10 围观 : 62

  新的显微镜技术允许对生活T细胞进行准生化研究

  2018年4月19日

  它们保护我们免受细菌和病毒以及癌症的侵袭:T细胞是我们免疫系统中不可或缺的一部分。他们不断用数以千计的高灵敏度T细胞抗原受体更新其表面,这使他们能够识别我们体内的非典型或外来分子(抗原)。如果检测到这样的抗原,例如在病毒感染的细胞或癌细胞上,T细胞直接杀死这些细胞或警告其他免疫细胞以开始全面的免疫应答。

  

  然而,有时候,他们也面临着巨大的挑战:它们会导致移植器官的排斥或引发过敏和慢性,通常是致命的自身免疫性疾病,如1型糖尿病,关节炎和多发性硬化症。

  弄清楚在T细胞识别过程中在分子水平上发生的事情绝不是一项微不足道的任务。然而,所有相关分子过程的基本知识对于生物医学进展至关重要,特别是对于设计针对癌症和自身免疫疾病的有效高精度疗法。 TU Wien和维也纳医学院的联合研究现在取得了令人惊讶的结果。虽然该领域的大多数意见领袖认为T细胞受体必须相互作用以进行有效的免疫信号传导,但维也纳的研究表明:T细胞受体单独起作用。该研究现已发表在Nature Immunology期刊上。

  借助特殊开发的研究技术获得新的见解

  维也纳医科大学的免疫学家Johannes Huppa教授和TU Wien的生物物理学家Mario Brameshuber几年前已经联合起来。他们合作的基础已经在加利福尼亚州的斯坦福大学进行,他们曾在那里担任博士后工作,共用一年的实验室工作台。在维也纳,他们现在终于成功地在分子水平上可视化活细胞表面上的T细胞受体。

  “即使T细胞识别的机制是免疫系统内部运作的组成部分,我们的理解仍然有限”,Johannes Huppa说。这是因为需要电子显微镜才能看到这种微小的结构。然而,使用这种显微镜,只能研究专门为这种分析准备的死细胞。

  相关故事AMSBIO全面的敲除细胞系和裂解物组合突破性研究突出了肌肉萎缩症细胞疗法的前景研究人员利用“自杀基因”设计干细胞以诱导除β细胞以外的所有细胞死亡“我们合资企业的一个独特方面是使用Mario Brameshuber说,专门的显微镜方法允许对活体T细胞进行准生化研究。由于结合使用不同的技术,这是可能的:一方面,特殊标记的分子用作靶向感兴趣的蛋白质的高度准确的分子探针,另一方面,使用新开发的显微镜技术。

  “作为一名生物化学家,这一直是我的一个重大梦想,仅仅因为这种联合实验方法使我们能够在其原生细胞环境中研究短命分子过程,而不是在试管中,从所有定义的背景中去除“生活”,Huppa说。

  T细胞受体无需团队工作

  “T细胞的外膜不像固体皮肤。嵌入膜中的分子在移动中无情地进行。 Brameshuber说,对于与抗原结合的受体也是如此 - 它们不断改变它们的位置。因此,T细胞对抗原显着敏感性的机制被认为依赖于T细胞受体形成对或甚至更大的基团,一旦T细胞受体结合单一抗原就共同发出信号。

  然而,正如维也纳研究人员现在所表明的那样,这种假设是完全错误的。 Johannes Huppa说:“显然,T细胞受体是一种微调分子机器,它作为一个单独的实体,将抗原结合事件转化为具有令人印象深刻的持续性程度的细胞内信号传导”。

  人们可以从这些受体的工作原理中学到重要的经验,不仅仅是纯粹的学术术语,还有医学应用。只有通过详细了解T细胞在引起疾病时出了什么问题,才能开发出精确干预的手段。所有相关分子过程的基础知识将有助于设计有效的高精度疗法来对抗癌症和自身免疫性疾病,并且还可以更好地保护器官移植。

  来源:HTTPS://www.tuwien.ac.at/en/news/news_detail/article/125775/