免疫系統(tǒng)利用電壓門控鈉離子通道來選擇強(qiáng)大的T細(xì)胞
根據(jù)一篇刊登在Nature Immunology期刊上的論文，來自美國(guó)華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)身體T細(xì)胞時(shí)，它依賴神經(jīng)和心肌中更為常見的一種分子通道以便確保強(qiáng)大的T細(xì)胞具備攻擊性的同時(shí)也遭受限制。

在這項(xiàng)研究中，研究人員報(bào)道，新的T細(xì)胞暫時(shí)地產(chǎn)生一種蛋白，而該蛋白打開位于這些T細(xì)胞表面的電壓門控鈉離子通道。這些T細(xì)胞只在胸腺內(nèi)發(fā)生的測(cè)試過程的關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生這種蛋白。這種通道允許這些T細(xì)胞“監(jiān)聽”測(cè)試結(jié)果，而這種監(jiān)測(cè)會(huì)消除估計(jì)為95%的潛在T細(xì)胞。

胸腺只會(huì)尋找剛好合適的T細(xì)胞，篩掉不對(duì)入侵者作出反應(yīng)的T細(xì)胞，同時(shí)也會(huì)消除過度活躍的能夠攻擊身體而導(dǎo)致自身免疫疾病的T細(xì)胞。這種電壓門控鈉離子通道是T細(xì)胞了解它自己命運(yùn)的開口。

根據(jù)論文通訊作者Paul Allen博士的說法，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是理解免疫系統(tǒng)如何構(gòu)建數(shù)千萬個(gè)T細(xì)胞而取得的重要一步，其中每個(gè)T細(xì)胞作好準(zhǔn)備對(duì)抗細(xì)菌和病毒入侵者。理解這種過程將有助于科學(xué)家們找到更好的方法來控制加強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)抗疾病和癌癥的能力。

T細(xì)胞是由胸腺中一種骨髓來源的前體細(xì)胞發(fā)育而成的。每個(gè)T細(xì)胞在它的表面上擁有一個(gè)不同的受體，并且這種受體是利用身體自己的遺傳物質(zhì)產(chǎn)生的。這些T細(xì)胞中的大多數(shù)從不會(huì)被激活，但是還是有一些T細(xì)胞能夠匹配在傳染性病原體中發(fā)現(xiàn)的蛋白，從而有助于身體識(shí)別和殺死這些病原體。

在T細(xì)胞被之后，它們?cè)谛叵僦薪邮軠y(cè)試。這就包括測(cè)試它們是否能夠識(shí)別在大多數(shù)T細(xì)胞表面上發(fā)現(xiàn)的一種特定分子。這種分子握住T細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白片段，就像是一個(gè)小面包握住一個(gè)熱狗。這種展示通過揭示傳染性病原體的蛋白片段而幫助T細(xì)胞識(shí)別被感染的細(xì)胞。當(dāng)這些T細(xì)胞遭遇到細(xì)菌或病毒入侵物的蛋白時(shí)，它們攻擊被感染的細(xì)胞。

Allen解釋道，在胸腺測(cè)試期間，T細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白片段是身體自己的蛋白片段；這種測(cè)試需要在很多種不同蛋白樣品中開展，因而需要重復(fù)多次。理想情況下，T細(xì)胞將需要識(shí)別這些組裝物，但是不會(huì)攻擊它們，畢竟它們是身體自己的蛋白。

如果T細(xì)胞不能識(shí)別這種特定分子，那它將因?yàn)椴荒芘c其他T細(xì)胞相互作用而很快地死掉。如果T細(xì)胞攻擊得太強(qiáng)烈，那么它需要被殺死。

Allen說，“一段時(shí)間以來，讓免疫學(xué)家困惑的是這種測(cè)試結(jié)果如何被傳遞到T細(xì)胞。這種主動(dòng)選擇或者說‘你通過測(cè)試了’信號(hào)來自T細(xì)胞和這種特定分子之間微弱的相互作用。微弱的相互作用通常與微弱信號(hào)相關(guān)聯(lián)。在這項(xiàng)研究中，這種信號(hào)就是鈣離子持續(xù)流進(jìn)T細(xì)胞。”

這種電壓門控鈉離子通道讓T細(xì)胞能夠?qū)镐讣?xì)流的鈣離子信號(hào)變成一種強(qiáng)大的信號(hào)。在早期的研究中，Allen鑒定出一種蛋白有助于一種特異性T細(xì)胞通過胸腺測(cè)試。在這項(xiàng)新研究中，研究生Wan-Lin Lo利用一種基因芯片來監(jiān)控當(dāng)T細(xì)胞通過胸腺測(cè)試時(shí)它的蛋白。

Allen說，“我們了解到就在這些T細(xì)胞需要對(duì)來自胸腺的信號(hào)更加敏感的合適時(shí)間里，它們就這些電壓門控鈉離子通道。這些通道和它們擴(kuò)大和維持信號(hào)的能力已知在神經(jīng)細(xì)胞和心肌中得到廣泛的使用。”