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细胞如何识别不速之客

导读 直到现在,免疫传感器TLR8仍处于科学的阴影中。由波恩大学领导的研究小组现已发现,该传感器如何在防御人体细胞入侵者方面发挥重要作用。RN...

直到现在,免疫传感器TLR8仍处于科学的阴影中。由波恩大学领导的研究小组现已发现,该传感器如何在防御人体细胞入侵者方面发挥重要作用。RNaseT2和RNase2酶将细菌的核糖核酸(RNA)切成小片段,具有指纹特征。只有这样,TLR8才能识别出危险的病原体并采取对策。结果现已发表在《免疫》杂志上。

当引起疟疾的细菌或病原体侵入活的人类细胞时,这些细胞可能会非常不受欢迎。他们试图通过释放活性氧来消除污染物-厕所清洁剂和消毒剂也采用了这种原理。细胞进入紧急状态,处于隔离状态,并产生炎症信使,吸引并激活其他免疫细胞。这些免疫细胞然后可以杀死受感染的细胞或形成针对病原体的抗体,因此,理想地,可以长期抵抗感染。

但是活的人体细胞如何识别是否有不受欢迎的客人呢?与雷达系统一样,免疫传感器的科学名称是Toll-like Receptor 8或“ TLR8”,用于监测死细胞回收或活病原体摄入过程中是否出现了核糖核酸(RNA)的出现,表明是外来入侵者。这是因为,如在消化过程中一样,不再需要的完整细胞和细胞成分被吸收并分解成它们各自的成分,并重新组装成新的细胞结构。如果细菌或其他病原体隐藏在这些组件中,则它们的不同RNA将在回收过程中出现在TLR8的雷达屏幕上。

TLR8停留在阴影中

Eva Bartok博士说:“免疫传感器TLR8长期以来一直被忽视。”“原因是它在小鼠中不活跃,但是对这些模型生物进行了许多免疫学研究。”在人类中,它起着重要的作用。正如波恩大学医院临床化学和临床药理研究所的研究组负责人解释的那样,只有CRISPR-Cas9基因编辑的出现才使人们能够理解TLR8免疫传感器在人类细胞中的重要性。

来自波恩大学卓越免疫免疫集群的Eva Bartok博士和Gunther Hartmann博士周围的研究人员首先通过使用CRISPR-Cas9去除该基因使TLR8失活。巴托克研究小组的主要作者托马斯·奥斯滕多夫说:“结果是,人类细胞不再能够识别细菌中的RNA。”“这证明了TLR8的核心重要性。”

CRISPR-Cas9基因编辑实现了新研究

通过关闭其他基因,研究人员发现了免疫系统的两个重要工具:RNaseT2和RNase2。两种酶均确保免疫传感器TLR8首先能够检测出细菌和疟疾的真实核糖核酸。哈特曼教授的研究的另一位主要作者托马斯·齐林格解释说:“也许您可以将长的RNA想象成羊毛球,但实际上看不到松散的一端。”只要RNA以缠结球的形式存在,就无法鉴定其序列。一旦RNA被RNaseT2和RNase2分解成可读片段,TLR8便只能检测RNA是来自宿主还是入侵者。

科学家最初使用了肿瘤细胞培养系。为了验证结果,他们使用了患有非常罕见的先天性炎性疾病的患者的血细胞,该患者由于遗传缺陷而无法产生RNaseT2,因此患有严重的精神和身体残疾。“来自这些患者的主要免疫细胞使波恩研究人员能够很好地验证CRISPR-Cas9模型细胞系的结果,”大学医学中心儿科和青少年医学系主任JuttaGärtner教授说。哥廷根首次描述了这种疾病,并为波恩研究人员提供了这些罕见患者的免疫细胞。

疫苗和免疫疗法的基础研究

Bartok说:“ RNaseT2和RNase2与免疫传感器TLR8的相互作用是针对细胞内病原体免疫反应的关键因素。”通过更强烈地激活TLR8,特别是通过量身定制的RNA分子激活TLR8,从而增强免疫系统的免疫力,这一发现可能会导致开发出针对癌症感染或免疫疗法的新型疫苗。“但是,这将需要进一步的翻译研究和开发。这可能会导致新的生物技术公司的分拆,从而可以提供临床开发所需的大量资源,” Hartmann教授补充说。

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