研究人员揭示了免疫系统成功的秘诀

经过八年的研究，研究人员发现了我们免疫系统成功的秘密。该发现于6月9日在细胞出版社(Cell Press)的《免疫学》(Immunity)上在线发表，解释了专门的免疫细胞如何能够杀死受感染或癌细胞而不会在此过程中杀死自己。

该研究的重点是称为穿孔素的分子，其作用是在被破坏的细胞中打开一个孔。有了这个孔，被称为粒酶的蛋白酶可以进入靶细胞并破坏它们。

穿孔素是功能性免疫系统最关键的成分之一。没有它，小鼠会死于病毒性疾病和淋巴瘤。出生时没有有效穿孔素基因的人在生命的最初几个月中会发展为侵略性免疫调节疾病，并且通常会死亡，除非使用细胞毒性药物或骨髓移植治疗。

但是穿孔素本身是一个极具破坏力的分子。澳大利亚彼得·麦卡勒姆癌症中心的Ilia Voskoboinik说：“穿孔素形成了巨大的毛孔。” “它允许几乎所有蛋白质扩散到靶细胞中。数百个穿孔素分子足以消灭任何细胞。”

Voskoboinik说，当称为细胞毒性淋巴细胞的免疫细胞(包括细胞毒性T淋巴细胞和自然杀伤细胞)被激活时，“它们会产生大量的穿孔素，但这些细胞都很好。” 问题是：我们的免疫细胞如何在不危害自身的情况下处理这种有毒物品?

在释放穿孔素之前，产生穿孔素的细胞必须将其从细胞的一部分转移到另一部分。该运输链始于称为内质网(ER)的细胞成分。从那里，它移动到高尔基体，并进入分泌颗粒，与颗粒酶一起包装。那些分泌性颗粒最终与细胞毒性细胞的质膜融合，并使其释放到免疫细胞和要杀死的细胞之间的连接处。

科学家曾经认为穿孔素在其结构中具有抑制结构域，只有将它们安全地储存在分泌颗粒中后才能被去除。(分泌颗粒内的酸性环境使穿孔素保持失活，直到其释放。)但是，Voskoboinik的团队纯化了穿孔素，发现该蛋白质始终是有活性的，无论他们是否去除了假定的抑制域。

他说：“这引发了人们对穿孔素如何被抑制的怀疑。” “这是一个难题。穿孔素具有完整的功能，但由于某种原因它无法杀死[合成它的细胞]。”

Voskoboinik解释说，当涉及穿孔素时，细胞的真正危险区域是ER。穿孔素应该有理想的工作条件，但是有些因素阻止了穿孔素的工作。这项新研究将这种保护作用与穿孔素蛋白一端的单个氨基酸联系在一起。当那个氨基酸被另一个取代时，穿孔素就不会进入高尔基体，它会在ER中积累，然后细胞死亡。

Voskoboinik说：“ Perforin在24小时内从零水平上升到极高水平，它具有功能所需的一切。” “牢房依靠一个真正有效的运输系统将穿孔素从危险区域移开，因此牢房得到了绝对的保护。”

Voskoboinik说，这一发现为我们对穿孔素的发现提供了一个“封闭的篇章”。自从25年前发现穿孔素以来，该领域就已经存在。“这是奥林匹斯山上原封不动的东西之一。每个人都只是盯着它看。这就是让我们感兴趣的原因。”

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