外來病原如何被分解成碎片,再活化免疫系統?

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樹突細胞(dendritic cell)能偵測外來病原或癌細胞,將它們吞噬且分解成碎片,並將這些碎片保留在自身內部的吞噬體(phagosomes)的口袋中。然後,吞噬體會破裂,使這些外來的壞死細胞的蛋白質在樹突狀細胞內部自由釋放,再移動到樹突狀細胞表面並呈遞給 T 細胞,訓練 T 細胞辨識這些外來病原或癌細胞,並且消滅它們。

然而,幾十年來,科學家仍無法解開「吞噬體內的蛋白質如何逃逸,以便被切碎,並呈現在樹突狀細胞表面」這道難題。

近日,Francis Crick 研究所發現抗原 XP 專一性受體 DNGR-1(又稱 CLEC9A),在與配體結合後,引發促進吞噬體破裂的訊息傳遞路徑,這有利於吞噬體內的物質移動到細胞質中,在訓練 CD8 + T 細胞辨識這些外來病原的蛋白質。相關研究結果刊登於《Nature Immunology》。

在小鼠和人類中,DNGR-1 僅在第 1 型傳統樹突細胞(Type 1 conventional dendritic cell, cDC1)有高度表現。

該研究團隊發現,當吞噬體內的物質溢出到細胞質中,在那裡它們進入第一型主要組織相容性複合體(major histocompatibility complex class I, MHC-I)抗原加工途徑。DNGR-1 的活性繪製到其訊息結構域,即使將其剪接成異源受體並在異源細胞中表現,它也會活化 SYK 和 NADPH 氧化酶,以引起吞噬體損害。

該研究結果不僅幫助人們更理解自己的免疫系統,也可望開發出利用身體對感染和癌症的天然防禦能力的新方法。然而,該研究團隊也將繼續研究此過程,以找到更多有關精確機制的資訊,例如哪些蛋白質參與死細胞、樹突細胞、T 細胞之間交互作用。

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參考資料:
1. Nature Immunology, 2020; DOI: 10.1038/s41590-020-00824-x
2. https://www.crick.ac.uk/news/2020-12-21_diseased-cell-fragments-burst-from-pockets-in-immune-cells-to-activate-response

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