弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）的研究人員與倫敦帝國(guó)理工學(xué)院、倫敦國(guó)王學(xué)院和劍橋大學(xué)合作，發(fā)現(xiàn)大量水和離子涌入免疫細(xì)胞，使它們能夠遷移到體內(nèi)需要它們的地方。
我們的身體對(duì)疾病的反應(yīng)是發(fā)出一種叫做趨化因子的化學(xué)信號(hào)，它告訴免疫細(xì)胞T細(xì)胞去哪里對(duì)抗感染。這個(gè)過(guò)程已經(jīng)與一種叫做WNK1的蛋白質(zhì)有關(guān)，這種蛋白質(zhì)激活細(xì)胞表面的通道，允許離子（鈉或鉀等鹽）進(jìn)入細(xì)胞。到目前為止，人們還不清楚為什么T細(xì)胞的移動(dòng)需要離子流入。
通過(guò)今天發(fā)表在《Nature Communications》上的一項(xiàng)研究，研究人員對(duì)小鼠T細(xì)胞進(jìn)行了成像，并觀察到，在趨化因子信號(hào)之后，WNK1在細(xì)胞的前部被激活，稱為“前沿”。
研究小組表明，WNK1的激活打開了前緣的通道，導(dǎo)致水和離子的涌入。他們提出，這種水流導(dǎo)致細(xì)胞正面膨脹，為“肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架”——細(xì)胞內(nèi)部支撐其結(jié)構(gòu)的支架——的生長(zhǎng)創(chuàng)造空間。這推動(dòng)了整個(gè)細(xì)胞向前，這個(gè)過(guò)程再次重復(fù)。
研究人員使用基因編輯來(lái)阻止小鼠產(chǎn)生WNK1，或阻止WNK1活性的抑制劑，觀察到這些小鼠中的T細(xì)胞減慢或完全停止移動(dòng)。
重要的是，他們發(fā)現(xiàn)他們可以彌補(bǔ)WNK1的損失，并通過(guò)將細(xì)胞滴入水溶液中使細(xì)胞加速，從而使細(xì)胞吸收水分并膨脹。這表明由WNK1蛋白控制的水分?jǐn)z取是細(xì)胞遷移的關(guān)鍵。
研究人員認(rèn)為，他們發(fā)現(xiàn)的這種機(jī)制可能與免疫細(xì)胞以外的許多不同細(xì)胞類型有關(guān)。
克里克大學(xué)免疫細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和唐氏綜合癥實(shí)驗(yàn)室的組長(zhǎng)Victor Tybulewicz說(shuō)：“通過(guò)這項(xiàng)研究，我們已經(jīng)解開了T細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的一個(gè)謎團(tuán)，表明WKN1導(dǎo)致水和離子流入T細(xì)胞，給它們空間生長(zhǎng)腳手架并向前移動(dòng)。”雖然我們研究的是T細(xì)胞，但這個(gè)過(guò)程很可能發(fā)生在我們的許多細(xì)胞中，甚至發(fā)生在癌癥等疾病中，這很重要，因?yàn)楫?dāng)癌細(xì)胞擴(kuò)散時(shí)，治療就更難了。
克里克醫(yī)學(xué)院的前博士后研究員，現(xiàn)在瑞典卡羅林斯卡研究所的Leon de Boer說(shuō)：“這個(gè)過(guò)程已經(jīng)被推測(cè)了幾十年，但技術(shù)的進(jìn)步最終使我們能夠展示W(wǎng)NK1是如何幫助T細(xì)胞在體內(nèi)遷移的——水就像噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一樣推動(dòng)細(xì)胞前進(jìn)。”我很高興研究人員開始研究WNK1抑制劑來(lái)治療癌癥等疾病。在我的新項(xiàng)目中，我正在研究膜的特性是如何幫助癌細(xì)胞在體內(nèi)移動(dòng)的。
期刊：Nature Communications
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