科學(xué)家們通過(guò)簡(jiǎn)單改造為普通細胞賦予了吞噬能力,讓它們瞬間變身成為機體的“清道夫”,這一成果于七月十五日發(fā)表在《科學(xué)-信號》(Science Signaling)雜志上。研究人員指出,這一技術(shù)開(kāi)辟了一個(gè)全新的治療途徑,可以幫助患者自身細胞更好地對抗感染甚至癌癥。
“我們的目標是通過(guò)編程普通細胞,讓它們能夠吃掉機體內的危險垃圾,例如致病菌、阿爾茨海默癥的β淀粉樣蛋白斑塊、癌細胞等等,”這項研究的領(lǐng)導者,Johns Hopkins大學(xué)醫學(xué)院的副教授Takanari Inoue說(shuō)。“為此,我們分析了吞噬作用的具體機制,并在此基礎上讓普通惰性細胞獲得了識別和吞噬垂死細胞的能力。這是一個(gè)重要的進(jìn)步。”
識別和吞噬凋亡細胞通常是白細胞(巨嗜細胞和中性粒細胞)的工作,這些細胞也會(huì )通過(guò)吞噬作用(phagocytosis)清除細菌和其他入侵者。在這項研究中,Inoue與東京大學(xué)的研究人員合作,確定了細胞進(jìn)行吞噬所需的最少工具。
他們選擇了一種體外培養的人類(lèi)細胞HeLa,,這種細胞在正常情況下并不具有吞噬能力。研究人員知道,如果將正確的“受體”引入HeLa細胞表面,就能夠使這種細胞對附近垂死的細胞感興趣。而蛋白MFG-E8的C2結構域,能夠識別垂死細胞表面的求救信號并貼附上去。
為了C2片段連到HeLa細胞表面,研究人員將它附著(zhù)在另一個(gè)前往細胞表面的蛋白,細胞自身的轉運系統會(huì )將它們一起帶到細胞表面。“我們將C2 送上了膜蛋白乘坐的列車(chē),”Inoue說(shuō)。
研究人員發(fā)現,每個(gè)這樣的HeLa細胞上粘附了多達6個(gè)垂死細胞。不過(guò),此時(shí)HeLa細胞還不具備吞噬這些細胞的能力。
此前有研究顯示,激活Rac基因可以使細胞吞入附著(zhù)在自己表面的微珠。于是研究人員在表面帶有C2的HeLa細胞中激活了Rac,結果顯示,經(jīng)過(guò)改造的HeLa細胞能夠輕易吞噬粘在自己表面的垂死細胞。
“這項研究表明,人們可以賦予普通細胞吞噬其他細胞的能力,承擔巨噬細胞的獨特功能,”Inoue說(shuō)。
研究人員強調,經(jīng)過(guò)改造的HeLa細胞應該還不能分解自己吞噬的垂死細胞。下一步,他們將幫助HeLa細胞完成整個(gè)吞噬程序。在此基礎上,人們將能開(kāi)發(fā)出一種全新的免疫療法。
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