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在大多数身体组织中,特殊的免疫细胞每天要清除身体中上亿的死细胞。当这些细胞不工作的时候,死细胞和他们的废弃产物就会快速的堆积,从而使危害我们的身体健康,并导致自体免疫疾病,例如红斑狼疮和风湿性关节炎。
现在,索尔克的科学家们已经在这些免疫细胞上发现两种关键的受体分子在不同的环境下是如何识别和吞噬死细胞的,研究结果发表在《Nature Immunology》上。
本研究的资深作者Greg Lemke,索尔克分子神经生物学教授,说:“为了将这些受体作为治疗自身免疫疾病和癌症的靶点,重要的要是知道这些受体的功能是什么。那么,这项发现告诉了我们答案。”
这些垃圾处理细胞,被称为巨噬细胞,在它们的表面存在着一系列的受体,其中两个叫做Mer和Ax1,它们分别负责在正常环境中和炎症环境中识别死细胞。Mer是一种安逸受体,平时在健康组织中清除死细胞。Ax1则相反,是一种活跃受体,促使巨噬细胞在炎症环境下工作,清除感染或软组织损伤中的死细胞。在炎症环境中会存在更多的死细胞。
Lemke(他所在的实验室于20年前首次发现了这两个受体,它们与第三个受体组成了TAM家族)说:“我们认为Ax1和Mer具有相同的功能,它们都会识别存在于死细胞表面上的信号。但事实证明,它们的工作原理截然不同。” Lemke和其同事在最初研究了TAM受体在大脑中的作用,但是它们却观察到这些受体的缺失对免疫系统有着重要的影响,包括自身免疫疾病的发展方面也有影响。现在这些受体成为了癌症和自身免疫疾病研究的焦点,之前的研究已经发现这3中受体在其它区域也有着重要的作用,包括肠道,生殖器官和视觉。
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图像显示大量的死细胞从炎症部位被清除,来确保炎症的快速恢复。炎性巨噬细胞(红色)吞噬死亡细胞(绿色)
Lemke说:“这个基础的研究重点使我们发现了免疫调节作用全新的一面,这是任何一位免疫学家以前从来都不知道的事。”
在新的工作中,研究这么发现Ax1和Mer之间有多个多个关键差异。例如,这些受体利用不同的分子(配体)来被激活:Ax1有一个配体,一旦结合,就会迅速的从巨噬细胞的表面脱离。血液中游离Ax1水平已经被证明是炎症的一个精确的生物标志物,它在软组织损伤或外伤后会迅速的在血液循环中出现。
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Anna Zagórska,研究的第一作者,说:“我们比较了这些受体的行为和调节作用,研究结果非常的引人注目,为了应答许多不同的促炎症刺激,Ax1表达会上调,而Mer不会。相反,免疫抑制糖皮质激素(广泛的用于抑制人类验证反应)会上调Mer,抑制Ax1。这些不同使我们研究的切入点。”接下来,研究者们将会更细致的研究每一个受体的活性。研究小组发现这些受体的不同处在于它们有3个阶段的结合过程,而其他的细胞受体只有一步结合过程。探索和理解这一过程将有助于未来以受体为靶点的癌症和其他疾病治疗方法的研究。