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脂肪盾牌保护免疫细胞和一些癌症免受破坏

哥伦比亚大学的一项研究发现,一种新发现的脂肪“盾牌”可以防止自然杀伤细胞被自身致命的生物武器破坏,也可以让一些癌细胞逃避免疫系统的攻击。

哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院儿科系的科学家于8 月 3 日在PLoS 生物学杂志上报告了这些发现,可能会导致侵袭性癌症的新疗法。

自然杀伤细胞是多产的杀手

自然杀伤细胞是我们身体抵御病原体和癌细胞的第一道防线,随时存在并随时准备发动攻击。

自然杀伤细胞是高效的杀手,每天最多可以消灭六个感染细胞或癌细胞。致命的免疫细胞抓住它们的目标并用有毒物质——蛋白质和酶——在细胞膜上打孔。这些物质不是特别有选择性,在攻击过程中很容易破坏自然杀伤细胞的膜。

但如果这些物质如此致命,自然杀伤细胞如何在爆炸中存活下来?“自 1990 年代初以来,我一直在研究自然杀伤细胞,每次我谈论这些细胞时,总会有人问这个问题,”研究负责人、免疫学专家 Jordan Orange 医学博士说。 Reuben S. Carpentier 哥伦比亚大学 Vagelos 内科和外科医生学院儿科教授兼儿科系主任。“直到现在,没有人真正知道。”

被脂肪屏蔽

与 Orange 合作研究自然杀伤细胞如何工作的研究生和该研究的合著者Yu Li认为答案可能在于构成所有细胞外膜的双层脂质(一种脂肪)。 . 李注意到,与其他细胞相比,在显微镜下观察时,自然杀伤细胞的细胞膜看起来更有序,脂质堆积得更密。

“有很多关于为什么自然杀伤细胞在攻击其他细胞时不会杀死自己的假设,但他们都提出可能有一种神奇的、未知的蛋白质保护这些细胞,”李说。但李有怀疑。“基于生物物理学的考虑,我认为蛋白质的强度不足以保护细胞。当我观察细胞时,我想到了脂质。”

李对他的理论进行了测试:他将膜暴露于一种削弱脂质层结构的化合物中。由于细胞膜的密度和有序性较低,自然杀伤细胞不受自身毒性冲击的保护,并与目标一起死亡。

在自然杀伤细胞攻击之前,援军就到了

李发现,为了确保它们的生存能力,自然杀伤细胞会在发动攻击之前立即加固它们的细胞膜。含有致命物质的小颗粒会移动到自然杀伤细胞的外缘。当颗粒将其货物释放到杀伤细胞和靶细胞之间的空间时,其自身异常致密的脂质膜与自然杀伤细胞膜融合并加强。

“本质上,李发现膜变成了防爆盾,”奥兰治说。“而保护来自膜脂质的排列方式。当脂质以更有序的方式排列时,更多的脂质可以被填充到膜中。有毒物质根本找不到进入膜的途径,”Orange说。

脂质爆炸防护罩还可以保护一些癌细胞

Li 和 Orange 还发现,自然杀伤细胞并不是唯一采用脂质爆炸防护罩的细胞。

至少一些癌细胞在自然杀伤细胞(可能还有细胞毒性 T 细胞,另一种使用脂质保护的免疫细胞)攻击期间采取了防御措施来保护自己。

Li 发现来自一种侵袭性乳腺癌的细胞已知不受自然杀伤细胞的影响,在攻击过程中强化了它们的细胞膜。李发现,这种强化对于保护癌细胞至关重要,因为当他添加一种破坏脂质堆积的膜化合物时,癌细胞就会变得脆弱。

“我们还不知道这是否是癌细胞抵抗自然杀伤细胞的一般机制,”李说。“如果它是可推广的,我们就可以开始考虑破坏肿瘤细胞膜并使其更容易受到免疫系统攻击的疗法。”

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