2013年5月24日

上线:多发性硬化症中的免疫细胞活化

使用钙传感器显示,当T细胞与树突状细胞(红色)相互作用时,T细胞中的钙浓度(绿色)发生变化。 T细胞(红色)的激活可以通过NFAT信号蛋白(绿色)从细胞血浆迁移到细胞核来说明。信用:神经生物学MPI

生物过程通常基于分子和细胞水平的事件。为了了解在感染,疾病或正常身体功能过程中会发生什么,科学家需要直接检查组织中的单个细胞及其活性。近年来,新型显微镜和荧光染料的发展使这一科学梦想更加接近实现。马丁斯里德马克斯·普朗克神经生物学研究所的科学家们现在提出的不是一项研究,而是两项研究,它们介绍了可以可视化T细胞活化的新指示剂分子。他们的发现为这些细胞在自身免疫性疾病多发性硬化症(MS)中的作用提供了新的见解。新指标也将成为研究其他免疫反应的重要工具。

炎症是人体对潜在有害刺激的防御反应。炎症的目的是抵抗和消除刺激,无论是引起疾病的病原体还是组织。随着炎症的发展,发生的重要步骤包括募集 ,这些细胞在受影响组织中的相互作用以及由此产生的免疫细胞激活模式。科学家对这些步骤的了解越多,他们越能开发出更有效的药物和疗法来支持它们。对于多发性硬化症等疾病尤其如此。在这种自身免疫性疾病中,来自人体免疫系统的细胞会渗透到 它们在炎症过程中造成巨大的伤害。

为了真正了解 涉及MS的科学家理想地需要在它们发生的确切位置直接在受影响的组织中进行实时研究。近年来,新 已经开发出使之成为可能的第一次。这些彩色指示器使单个细胞,它们的成分或某些细胞过程在显微镜下可见。例如,马克斯·普朗克研究所的科学家 已经开发出一种遗传钙指示剂TN-XXL,它可以由细胞自身形成,并且可以在无限的时间内可靠地突出单个神经细胞的活性。但是,该指示剂的基因没有被免疫细胞表达。这就是为什么以前不可能跟踪人体中的什么位置以及免疫细胞与其他细胞之间的接触何时导致免疫细胞激活的原因。现在,基于Martinsried的神经免疫学家同时报告了该领域的两个主要进展。其中之一是他们开发了一种新的指示器,可以可视化T细胞的激活。

这些细胞是免疫系统的重要组成部分,可检测和抵抗病原体或分类为外来物质(抗原)的物质。例如,多发性硬化症是其中T细胞发挥重要作用的疾病之一:但是,在这里,它们检测并攻击人体的大脑组织。如果T细胞检测到“自身”抗原,则NFAT信号蛋白将从细胞血浆迁移到T细胞核。该研究的主要作者玛丽亚·佩西奇(Marija Pesic)解释说:“ NFAT的运动向我们表明该细胞已被激活,换言之,它已被“武装”。 临床研究杂志。 “我们利用这一点将称为GFP的荧光染料与NFAT结合,从而可视化这些细胞的激活。”因此,科学家现在能够在生物体中确定抗原是否导致T细胞活化。新指标是研究的重要新工具 还用于研究免疫细胞的发育,感染或肿瘤反应过程。

与这些研究并行的是,Martinsried的神经免疫学家开发了一种略有不同的互补方法。他们修改了钙指示剂TN-XXL,以便首次在显微镜下实时观察到T细胞活化模式,即使细胞在身体周围徘徊。当T细胞检测到抗原时,细胞内钙浓度随之迅速上升。 TN-XXL通过改变颜色使钙水平的这种变化变得明显,从而使科学家可以直接观察何时激活T细胞。

这项研究的主要作者,刚刚发表在 自然医学。到目前为止,科学家只怀疑情况确实如此。在多发性硬化症的动物模型中,科学家现在不仅能够追踪 ,以及它们在疾病过程中的激活方式。初步研究已经表明,除了通过抗原检测获得预期的活化作​​用外,还发生了钙水平的许多波动,这些波动与抗原无关。

Marsilius Mues推测:“这些波动可以告诉我们有关T细胞的效力,抗原的强度,或者它可能与环境有关。”这些观察结果可能表明药物的新研究方法,甚至可能表明药物是否确实对T细胞活化有影响。

更多信息: Marija Pesic,IngoBartholomäus,Nikolaos I.Kyratsous,Vigo Heissmeyer,Hartmut Wekerle,Naoto Kawakami,吞噬细胞介导的CNS中T细胞活化的2光子成像
临床研究杂志,2013年2月1日

Marsilius Mues,IngoBartholomäus,Thomas 的strup,Oliver Griesbeck,Hartmut Wekerle,Naoto Kawakami,Gurumoorthy Krishnamoorthy,使用基因编码的钙指示剂实时体内分析中枢神经系统中的T细胞, 自然医学,2013年5月12日

期刊信息: 临床研究杂志 , 自然医学

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