PLoS Biol. | 脂肪“盾牌”保护免疫细胞不受破坏,为侵袭性癌症治疗带来新方法!

发布时间:2021-08-13 16:21     文章来源:未知     作者:百替生物

自然杀伤细胞(NK cell)是除T细胞、B细胞之外的第三大类淋巴细胞,一直奋战在抵御病原体和癌细胞的第一道防线上。厉害的NK细胞总能迅速找到老化细胞、癌细胞、病毒等,并使用它的终极武器“穿孔素”,在目标细胞膜上“打洞”,再将迷幻药“自杀酶”注入靶细胞,强迫被感染细胞“自杀”,使“敌人”裂解身亡。可是为何NK细胞却能在这场致命事故中不受到任何牵连呢?

近日,哥伦比亚大学的研究人员《PLOS BIOLOGY》期刊上发表了一篇题为" Degranulation enhances presynaptic membrane packing, which protects NK cells from perforin-mediated autolysis "的论文,该研究发现了一种“脂肪盾牌”,可以防止NK细胞被自身致命的生物武器破坏,但一些侵袭性癌细胞为了逃避NK细胞的攻击,也会用脂质形成“脂肪盾”,从而逃避免疫系统的攻击。该发现或为侵袭性癌症的治疗带来全新的疗法!

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与其他细胞相比,NK细胞表现出高度有序的突触脂质膜,因此研究人员猜测NK细胞的“脂肪盾牌”可能是一种神秘、未知的蛋白质构成的细胞外膜双层脂质,他们可以抑制穿孔素活性并允许它们对靶细胞进行单向攻击。
为了验证猜想,研究人员利用荧光传感器测量了NK细胞质膜的脂质堆积密度,并针对NK细胞与靶细胞接触部位进行了具体评估。研究发现,NK细胞膜堆积分布不均可能是由于突触处脂质排序的增加,与非免疫突触处相比,免疫突触处的NK细胞质膜会更加密集。
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随后,研究人员又评估了脂质堆积是否会影响细胞毒性过程中 NK 细胞存活。他们将NK细胞膜暴露于一种能削弱脂质层结构的化合物“7-酮胆固醇 (7KC)”中,研究发现,由于7KC的诱导使得NK细胞膜的密度和有序性将低,因此NK细胞难以自保,与敌军一同阵亡,这初步说明了NK细胞表面存在一种“脂肪盾牌”,它是靶细胞暴露期间保障NK细胞安全所必需的。

进一步实验发现,为了确保它们的生存能力,NK细胞会在发动攻击之前加固它们的细胞膜。含有致命物质的小颗粒会聚集到NK细胞的外缘,当颗粒将毒素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细胞膜融合并加强,有毒物质根本无懈可击。

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从本质上讲,细胞膜变成了“脂肪盾”,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。不仅免疫细胞自身如此,一些癌细胞能够保护自己免受免疫细胞的攻击,可能也是脂肪盾的原因。研究人员对已知表现出这种行为的侵袭性乳腺癌细胞进行了实验,发现它们也以这种方式强化了它们的细胞膜。当添加化合物以削弱脂质层时,癌细胞变得容易受到攻击。

研究人员表示,目前还不清楚这是否是癌细胞抵抗NK细胞的一般机制,未来,或许可以考虑通过破坏肿瘤细胞膜的方式提高癌症免疫疗法的疗效!

参考资料:

[1] Yu Li, et al. Degranulation enhances presynaptic membrane packing, which protects NK cells from perforin-mediated autolysis. PLoS Biology. 2021. Doi:10.1371/journal.pbio.3001328.

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