钙离子点燃了免疫细胞的”烽火台”-上海科技报

这是一篇发表在上海科技报上的文章:

烽火连三月，“信号”抵万金。在人体对抗病毒、细菌等病原体的“战争”中，遍布免疫T淋巴细胞（简称T细胞）表面的抗原受体如同一个个“烽火台”。

只要有一个受体遭遇“敌军”进攻，就会及时发出信号，而其他“烽火台”也几乎在瞬间“点燃”，就此拉开了一系列轰轰烈烈的免疫“军事行动”，直至消灭“敌军”。

那么，T细胞的“烽火台”之间如何实现近乎完美的信号联络呢？前天，国际权威学术期刊《自然》在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所、国家蛋白质科学中心（上海）许琛琦研究员领导的研究组的最新成果。

该研究首次证明：钙离子能够改变脂分子功能来帮助T细胞活化，提高T细胞对抗外来抗原的敏感性，从而帮助机体清除病原体。该论文也是新成立的国家蛋白质科学中心（上海）发表的第一篇学术论文。

在人体免疫系统中，T细胞是发号施令的“指挥官”，能识别外来的病原体“敌军”，进而调动其他免疫反应。这得益于T细胞表面的数千个抗原受体。

“和平年代”，带正电的T细胞抗原受体与细胞膜上带负电的脂质分子，以静电力结合在一起。此时，T细胞抗原受体的活化位点，如利剑在鞘，不露锋芒。

然而，一旦遇到病原体，抗原受体就马上进入“战争状态”，快速活化其他功能蛋白，唤醒各种免疫手段，对病原体群起而攻之。这样的机制，保证了T细胞不会随便发动“免疫战争”，影响人体健康。

在长期的进化中，T细胞已经变得异常敏感，只需要T细胞抗原受体监测到非常微量的抗原信号刺激后，就能快速活化。

这是T细胞免疫反应的关键一步，许琛琦领导的研究组对其中的精细调控过程进行了深入研究。他们发现，当T细胞抗原受体接收到抗原信号后，就会在细胞内释放信号，打开位于细胞膜表面的钙离子通道。

原本细胞外钙离子的浓度是细胞内钙离子浓度的1万倍，在抗原激活几秒后，钙离子大量从细胞外涌入到细胞内，使得细胞内钙离子浓度总体提高10倍，并持续几个小时。

有趣的是，这些带正电钙离子有选择性地聚集到T细胞抗原受体附近，它们与带负电的脂质分子结合，从而解除了脂质分子对T细胞抗原受体的屏蔽。

越来越多的T细胞抗原受体被激活，抗原信号得以迅速放大，T细胞也获得了完全的效应功能。

由此可见，钙离子通道是T细胞抗原受体“烽火台”之间快速沟通的秘密通道，这使得钙离子信号通路成为治疗多种疾病的潜在靶点。

据许琛琦介绍，该项目是与中科院强磁场科学中心王俊峰研究组合作完成的，清华大学刘万里研究组也参与其中，科技部、国家自然科学基金委、中科院及上海市科委给予经费支持。美国科学院院士、著名免疫学家马克·戴维斯教授评价该研究成果“令人激动”，解决了T细胞活化的一个关键性问题。（记者 耿挺）