湖南大学、中国科学院杭州医学研究所在基于功能核酸的免疫细胞互作过程分析取得进展
2024/04/11
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图 基于功能核酸的三维纳米连接探针
在国家自然科学基金项目(批准号:21922404、22174039、22107027和21827811)等资助下,湖南大学、中国科学院杭州医学研究所谭蔚泓院士/邱丽萍教授团队发展了基于功能核酸的三维纳米连接探针,实现了T细胞和抗原呈递细胞(APC)膜界面微观距离的精准测量与调控,揭示了压缩膜间距可以有效增强T细胞活化程度。研究成果以“膜锚定的功能核酸纳米连接探针用于T细胞受体触发过程研究(Membrane-anchored DNA nanojunctionsenable closer antigen-presenting cell–T-cellcontact in elevated T-cell receptor triggering)”为题,于2023年3月9日发表于《自然·纳米技术》(Nature Nanotechnology)。论文链接:https://doi.org/10.1038/s41565-023-01333-2。
T细胞是免疫系统对抗肿瘤的主要武器。T细胞的有效活化依靠其表面TCR受体与APC细胞表面pMHC复合物的特异性相互作用。TCR受体胞外结构域的分子识别如何触发其胞内ITAM基序的磷酸化(TCR triggering),一直是细胞免疫学领域非常重要,但尚未解决的科学问题。主要原因是T细胞的活化过程极其复杂,受多方面因素的影响,而传统免疫学分析手段常利用简化人工模型来讨论单一因素的影响,得到的研究结果与实际情况存在一定偏差。
为了在真实细胞相互作用体系中探究T细胞的活化过程,该团队构建了多种尺寸精确、具有良好机械刚性和几何稳定性的三维功能核酸连接探针,在纳米尺度上实现了T细胞和APC细胞膜间距的精准测量和调控。研究发现,两细胞膜间距的变化可以调节CD45等膜蛋白在T细胞激活域中的重排分布,同时影响膜界面的机械力强度,从而调控了T细胞的活化程度。此外,通过对两细胞膜界面进行压缩,该研究团队揭示了压缩膜间距可以有效增强T细胞的信号传导效率,向下扩展了T细胞免疫学研究的空间尺度。
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