受体簇聚集动力学通过调节免疫突触的形成调控T细胞的力学感知

目的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)识别癌细胞并与其形成免疫突触,随后分泌穿孔素和颗粒酶实现有效杀伤。较硬的癌细胞诱导CTL形成增强的免疫突触并导致更强的杀伤效果。本研究旨在探索CTL感知力学信号并调控免疫突触形成的力学生物学机制。方法基于Monte Carlo方法,建立了T细胞分子受配体聚集与输运动力学模型,刻画了T细胞通过感知刚度调控免疫突触形成的动力学过程。模型可以分为2个模块:(1)考虑T细胞受-配体(TCR-p MHC)结合动力学的格点弹簧模型(LSM);(2)考虑肌动蛋白聚合驱动的分子团簇向心转运模型。结果(1)高刚度可放大尺寸效应导致的相分离,促进形成大尺寸的分子团簇,提升激活信号的驻留时间进而增强激活水平。(2)肌动蛋白流速从细胞边缘向核心逐渐衰减,而刚度可调控肌动蛋白对团簇的实际输运速度,最终导致了免疫突触形成的效率差异进而影响杀伤的总时间。(3)整合素、TCR分子团簇与肌动蛋白流的偶联程度存在差异,调控免疫突触的结构完整性及尺寸进而影响功能发挥。结论T细胞通过调控免疫突触的形成效率、尺寸及结构完整性实现力学感知进而调控对靶细胞的杀伤效果。

肌萎缩蛋白参与淋巴细胞的活化及免疫突触的形成

目的 :探讨在神经肌接头中发挥重要作用的膜表面糖化蛋白 肌萎缩蛋白是否参与免疫突触的形成 ,进而影响淋巴细胞的活化。方法 :首先通过RT PCR和FACS分别从mRNA水平和蛋白水平观察肌萎缩蛋白在各种免疫细胞中的表达 ,并经过共聚焦显微镜观察其是否参与免疫突触的形成 ,应用构建的反义质粒 ,研究其是否影响淋巴细胞的抗原特异性和非特异性活化。结果 :肌萎缩蛋白广泛表达于T细胞、B细胞、不成熟DC、成熟DC及巨噬细胞中 ,且参与了免疫突触的形成。当淋巴细胞活化后其表达含量无明显上升 ,但其表达被下调后 ,不管是对特异抗原引起的淋巴细胞活化还是对非特异抗原引起的淋巴细胞活化都具有显著的抑制作用。结论 :组成性表达于各种免疫细胞中的肌萎缩蛋白参与了免疫突触的形成 。

CsA通过抑制免疫突触的形成促进类风湿关节炎巨噬细胞的凋亡

目的:探讨免疫抑制剂环孢素A(CsA)对类风湿关节炎(RA)患者体内参与免疫突触形成的巨噬细胞凋亡的影响。方法:将人单核细胞株THP-1(human acute monocytic leu-kemia cell line)诱导分化的巨噬细胞经葡萄球菌肠毒素(staphylococcal enterotoxin B,SEB)(100μg/L)包被后与活化的Jurkat T细胞(human acute T-cell leukemia cell line)共培养促免疫突触形成,加或不加CsA(1 mg/L),置于无血清RP-MI1640培养液诱导凋亡16 h后,以Annexin V-PI染色,用流式细胞术检测巨噬细胞的凋亡情况。临床收集10例健康对照及10例确诊活动期RA患者外周血,采用免疫磁珠法阴性分选CD4+T细胞并将其与诱导分化的巨噬细胞共培养,亦设加或不加入CsA(1 mg/L)组,研究CsA对免疫突触调控巨噬细胞凋亡作用的影响。结果:在细胞株、健康人及RA患者外周血由单核细胞诱导分化的巨噬细胞和CD4+T细胞相互作用形成免疫突触后巨噬细胞的凋亡率分别为(32.9±2.8)%、(24.7±1.6)%、(14.5%±1.2)%,较相应单独培养的巨噬细胞的凋亡率(61.4±2.4)%、(45.5±2.6)%、(22.9±1.5)%显著降低(P<0.05)。而在加CsA组,细胞株来源的巨噬细胞及RA患者来源的巨噬细胞的凋亡率分别为(48.8±2.0)%、(16.9±1.1)%,较相应参与免疫突触形成的巨噬细胞的凋亡率有所升高(P<0.05),而加入CsA对健康对照巨噬细胞凋亡率的影响差异无统计学意义。结论:RA患者外周血诱导分化的巨噬细胞参与免疫突触的形成后可显著抑制其凋亡率,而CsA能减弱突触对巨噬细胞的这一保护功能,起到促进巨噬细胞凋亡的作用,该结论为减少RA炎性因子的分泌、减弱关节破坏提供了有利的理论依据。

细胞表面β-1,4-半乳糖基转移酶-Ⅰ在免疫突触形成中的作用

目的:研究细胞表面β-1,4-半乳糖基转移酶-I(β-1,4-galactosyltransferase I,β-1,4-GalT-I)在免疫突触形成中的作用。方法:以抗CD3、CD28单克隆抗体活化Jurkat细胞,应用实时荧光定量PCR及流式细胞术检测分析β-1,4-GalT-I的表达变化,激光共聚焦显微镜观察β-1,4-GalT-I在Jurkat细胞活化前后的表达与定位;将Jurkat细胞与SEB负载的Raji细胞共培养以构建Jurkat-Raji细胞免疫突触,观察β-1,4-GalT-I在免疫突触中的定位。结果:β-1,4-GalT-I mRNA表达水平随着Jurkat细胞的活化逐渐增高,在细胞活化后36小时达到高峰;活化后细胞表面β-1,4-GalT-I分子的表达较静止状态高;共聚焦显微镜显示在活化的Jurkat细胞表面及Jurkat-Raji细胞免疫突触部位β-1,4-GalT-I表达信号增强且其分布发生重排和簇集,且与CD3分子共定位,与CD28分子部分共定位。结论:Jurkat细胞表面的β-1,4-GalT-I分子参与了免疫突触的形成。

免疫突触形成的生物学特点及其光学成像研究

免疫突触(immunological synapse,IS)是抗原提呈细胞与T细胞免疫识别时,多种分子参与、分阶段不断变化的过程,涉及黏附分子、细胞因子、信号传导分子、细胞骨架蛋白等多分子的聚集或离散.其形成不仅促进T细胞和抗原提呈细胞的稳定接触,而且激活T细胞信号传导途径,促进T细胞的活化和增殖.对IS的研究可以从分子水平解释免疫激活、免疫耐受、病原微生物感染与免疫细胞相互作用的机制,为进一步揭示疾病发生的分子机制,寻求疾病防治的靶向分子提供新的思路.近年来,光学成像的发展为可视化研究IS形成与T细胞活化的关系提供了有力帮助,为研究生理病理状态下的免疫应答提供了有力工具.

集聚蛋白:神经突触和免疫突触中的共同分子

集聚蛋白是一种细胞外基质蛋白其编码基因全长8kb左右,蛋白质分子量为200～600 kD。先后发现于电鳐、大鼠、鸡、小鼠及人等机体内,在海马、神经肌接头、雪旺氏细胞、心肌、肾脏等组织均有表达。其在神经突触中的主要作用为引起神经突触后膜的AchR发生集聚和膜结构的稳定,促进神经突触的发育和形成。近来Rupp等人发现集聚蛋白亦在免疫系统中表达,活化T细胞产生的集聚蛋白对T细胞突触的形成、TCR、CD28、CD3等免疫分子和脂筏的集聚起着重要的作用并能明显降低特异性抗原的刺激域值。

人类自然杀伤细胞免疫突触的研究进展

NK细胞识别靶细胞时在接触表面形成大量的超分子集落,结构上与神经突触相似,称为NK细胞免疫突触。NK细胞抑制性受体和活化性受体分别与相应的配体结合形成抑制性免疫突触与活化性免疫突触。免疫突触的成熟是一个伴随着大量分子重新组合和隔离分布的动态过程。很多因素可以影响它的形成,其中肌动蛋白聚合抑制剂细胞松弛素C等可以明显抑制早期抑制性突触的形成,活化性突触中脂筏向细胞间接触位点极化能够为大量活化性信号提供一个锚定平台。免疫突触可以促进细胞间的接触、提供细胞间信号传递的平台、参与活化检查节点的形成。进一步对其结构、形成过程、信号整合等进行探讨将为提高NK细胞抗肿瘤和抗病毒治疗效果提供新的策略。

免疫突触的研究进展

免疫突触的提出从结构和功能上解释了T细胞识别抗原性配基的动态过程 ,以及细胞表面分子的相互作用是如何导致T细胞增殖的。本文对免疫突触形成的分子机制。

免疫突触——共刺激作用机制研究进展

共刺激作用在T细胞的激活及信号传导过程中发挥着重要作用 ,人们一直在探讨其作用的具体方式。在第一信号存在条件下 ,当共刺激信号出现 ,也只有在共刺激信号出现时 ,通过信号传导启动细胞骨架的运动 ,从而在抗原呈递细胞和T细胞之间形成一个称之为免疫突触的交接面。该细胞将各种信号有机地整合 。

免疫突触形成过程中T细胞受体的重定向运动:涡旋驱动模型

目的:建立T细胞受体(TCR)在免疫突触形成过程中作重定向(reorientation)运动的机制模型.方法:基于经典流体力学环境中的双分子反应传能原理,提出了T细胞受体的涡旋驱动模型,利用免疫突触内耦合的受体或配体分子作为涡源驱动T细胞受体分子的募集.结果:模型计算的结果表明,在强度及作用频率同时具备一定范围的涡旋连续驱动下,TCR重定向运动速度可达到实验测定的范围(0.04～0.1 μm/s).结论:本模型证明突触内受体/配体对耦合时通过将其结合自由能转化为细胞内外流体涡旋运动的机械能可能直接提供了TCR重定向运动的驱动力.

免疫突触的形成及其介导的分子识别

T细胞和APC细胞相互作用形成免疫突触涉及到连续发生的一系列的分子识别事件,最初APC细胞在趋化因子的作用下向T细胞移动,相遇后在抗原非依赖性的弱的黏附力作用下发生最初的黏附,同时伴随着TCR在APC表面俘获特异性抗原;抗原识别之后,由多种机制使T细胞和APC紧密接触并维持一段时间,随后分开,最终引起T细胞的增殖和分化。对免疫突触形成过程中的分子识别机制目前尚无定论,拓扑模式和数学模式的解释,脂筏和细胞骨架蛋白的重排以及接头蛋白的连接为免疫突触形成中分子的识别提供了一定的依据。

免疫突触

1994年科学家们首次提出,在抗原递呈细胞和CD4^+T细胞的接触界面存在一个高度有序的超分子结构域,被称为免疫突触。近年的研究结果表明,免疫突触的形成是T细胞识别抗原,增殖和活化的关键步骤,是机体细胞免疫反应和体液免疫反应的重要组成部分。

B细胞免疫突触在抗原捕获、加工和递呈过程中的作用

B细胞具有捕获外部抗原的能力，B细胞将其捕获的外部抗原在抗原加工区室中降解成肽段，然后抗原肽与进入区室的MHCⅡ类分子结合，表达于B细胞表面并提呈给CD4＋T细胞，这是适应性免疫反应过程的一个关键性步骤。 B细胞与T细胞之间的这种联系被称为T、B细胞的合作［1］，这个过程B细胞形成生发中心，并且分化为能够产生亲和力更高的的浆细胞，同时发展成为记忆性B 细胞亚群。B细胞通过MHCⅡ类分子对抗原进行递呈的过程是十分复杂的，主要涉及以下几个阶段：第一，B细胞可通过B细胞抗原受体（ BCR）识别并捕获外部抗原；第二，捕获后的抗原在B细胞的抗原加工室中被降解为肽段，然后被降解的肽段与MHCⅡ类分子结合；第三， MHCⅡ类分子与肽段的复合物将表达于B细胞表面并提呈给CD4＋T细胞，见图1。

免疫突触与T细胞活化关系的研究

免疫突触是免疫识别中T细胞与APC间形成的超分子活化簇的结构,其形成过程涉及多种接头蛋白、共刺激分子的相互作用,与细胞骨架的活化以及黏附分子的作用有关。突触形成将提高TCR与MHC-肽的相互作用、促进T细胞信号转导相关分子的相互作用、有利于T细胞效应功能的发挥。目前关于免疫突触与T细胞活化关系的研究已成为免疫学研究的焦点问题之一,这问题的解决将进一步丰富免疫学理论,为肿瘤及自身免疫性疾病的免疫治疗提供治疗靶点。

免疫突触与T细胞活化

淋巴细胞活化是适应性免疫应答的关键因素,免疫突触的形成是T细胞识别抗原、增殖和活化的关键步骤,是机体细胞免疫应答和体液免疫应答的重要组成部分。干预免疫突触形成,可望用于预防治疗与免疫相关的疾病。

NK细胞免疫突触形成过程研究进展

NK细胞又叫大颗粒淋巴细胞,通过产生淋巴因子和细胞毒活性,在抗感染和抗肿瘤发生、免疫调节、造血调控及自身免疫性疾病等方面起到重要的作用。它通过细胞毒活性直接清除病原体。免疫突触,最初认为是T细胞和APC之间形成的一个超分子结构,主要参与TCR与MHC/多肽复合物结合,是T细胞活化所必须的结构微域。T细胞免疫突触形成的主要标志性的结构是超分子活化簇（SMACs）的形成.

受激发射损耗显微超分辨成像技术在免疫突触中的研究进展

由于光学衍射的限制,传统光学显微镜只能看到免疫突触(immunological synapse,IS)(>200nm)的轮廓,因此在观察嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)修饰的自然杀伤(native killer,NK)细胞靶向杀伤肿瘤细胞时,NK细胞的IS形成过程中会丢掉很多信息。受激发射损耗(stimulated emission depletion,STED)显微镜的出现为IS的研究提供了有力工具。本文概述了STED超分辨成像技术的基本原理,分析了成像过程中的技术难点,介绍了在IS领域中与STED成像技术结合使用的荧光探针、生物芯片的研究新进展,探讨并展望了STED超分辨显微技术在IS研究领域的意义和未来发展方向。

T细胞活化机理的新发现——免疫突触

T细胞的活化一直以来就是免疫学家们研究的重点 ,近几年来 ,又提出了免疫突触这一新的概念。在T细胞和抗原递呈细胞间的微米空间内形成免疫突触 ,通过此结构 。