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《科学》封面:用电镜记录了T细胞抗癌大战最隐秘的细节

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 邓文龙 于 2022-5-14 13:19 编辑

《科学》封面:科学家用电镜记录了T细胞抗癌大战最隐秘的细节

免疫系统的杀伤性 T 细胞通过分泌两种蛋白质毒素来破坏受病毒感染的细胞和癌细胞,这种毒素可以起到强大的一二拳的作用。成孔毒素穿孔素在靶细胞的质膜上形成孔。然后由 T 细胞释放的细胞毒性蛋白通过这些入口,诱导靶细胞死亡。Science | 进攻与封补——肿瘤细胞ESCRT介导质膜修补应对T细胞进攻。本文是免疫系统破坏杀灭病毒感染细胞和癌细胞等的基础医学研究论文。

来源: 代丝雨 2022-04-29 09:25

T细胞杀伤癌细胞,靠的是“近身投毒”。

T细胞杀伤癌细胞,靠的是“近身投毒”。T细胞会紧贴癌细胞,释放穿孔素(perforin),在癌细胞的细胞膜上“开洞”,随后把颗粒酶(granzyme)送进癌细胞体内,实现瞬间爆破。



当然,癌细胞也不是全然被动等死,本周发表在《科学》杂志上的一项新研究,就利用先进的低温成像技术和聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM),在8nm分辨率下重现了这场抗癌大战最细微的战场细节,以及癌细胞的微弱反抗[1]。这篇论文也是本周《科学》的封面研究,通讯作者是来自基因泰克的Ira Mellman和Alex T. Ritter。



癌细胞它咋反抗呢?用一个缺啥补啥的思路,T细胞给细胞膜开洞了,是不是可以趁着还没被颗粒酶弄死之前,先把洞补上再说呢?



别说,这招还真有基础。



有那么一种蛋白,叫做转运所需的内体分选复合体(ESCRT),它就参与细胞膜的重塑和损伤修复,之前有研究发现ESCRT可以修复由细菌致孔毒素、机械损伤和激光导致的质膜上的小孔[2,3]。



嗯,我想此时大家应该意识到这个研究就是为了验证ESCRT也参与癌细胞修复由T细胞穿孔素造成的膜损伤,而且应该是验证成功了……



所以咱们也不多说废话了,让我来直接给大家说明一下这个好玩的机制。



先来看图。当穿孔素在癌细胞表面造成穿孔(perforin pore),ESCRT就会聚集到穿孔的部位。




在ESCRT的作用下,已经受损穿孔的细胞膜形成出芽,然后“啵儿”的一下掉了(这步存疑)!这样破掉的膜就么得了,咱们又是一个好细胞了。



不过这项研究只是观察到了一些现象,不能说把整个过程都板上钉钉。结合过去的研究结果,基本是这样没跑儿了,研究中也观察到敲除ESCRT后癌细胞对穿孔素和颗粒酶更敏感了。


敲除ESCRT后癌细胞对穿孔素/颗粒酶杀伤更敏感

另外,ESCRT也不会是癌细胞反抗的唯一手段,研究者认为癌细胞也可能会通过内吞掉穿孔部分膜、以及分泌溶酶体的方式来搞修补工程。这些就需要进一步的研究了。



接下来就全是看电影了~



下面这张图中洋红色的就是T细胞,灰/绿色是癌细胞,明亮的橙红色是一种高浓度染料碘化丙啶(PI),它能透过膜上穿孔迅速扩散,并结合细胞质和细胞核内的核酸。

https://msimg.bioon.com/bioon-co ... ed67cee6c84f68f.jpg


那么ESCRT在哪呢?



看这里~有没有看到T细胞和癌细胞之间出现了一点明亮的绿色?那就是被荧光蛋白标记的ESCRT了。在碘化丙啶流入后的30秒到60秒内,ESCRT到达了穿孔现场。




这里还有分解图。




研究者们还录到了ESCRT黏在T细胞上的镜头。





研究者猜测,这应该是含有ESCRT的脱落下来的膜碎片,因为里面含有T细胞受体的配体,所以就黏上T细胞了。



最厉害的是,为了搞懂T细胞和癌细胞之间到底发生了什么,研究者们还动用了低温荧光成像,固定住双方交战的瞬间,并用电镜重建3D模型。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl3855

https://news.bioon.com/article/94d7e256767e.html

https://msimg.bioon.com/bioon-co ... ed67cee6c84f68f.jpg

https://www.linkresearcher.com/t ... f-8aa7-523b25890533



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