研究揭示控制“炎症风暴”的关键

加拿大都市网

免疫系统保护我们免受病毒和细菌的感染,还有助于消除癌细胞。免疫系统一旦发现有病毒细菌侵入,会向细胞发出警报,然后开始攻击和消除病原体。但是,在某些情况下,免疫反应可能会被错误引导,将火力集中在错误的目标上。比如攻击新冠肺炎患者的正常肺部组织引起“炎症风暴”,导致肺功能下降甚至丧失呼吸功能,或者攻击本质上无害的外来蛋白质,发生过敏反应。

最近德国科学家发现肥大细胞通过调节其钙水平,从而控制免疫反应,防止过度免疫反应和过敏反应。肥大细胞存在于各种人体器官中,调节免疫系统引发的炎症反应的发生和消退。肥大细胞中的离子通道蛋白的活性在防止变态反应和过敏反应以及确保免疫反应不会过度起着重要作用(Immune system,Knocked off balance.ScienceDaily, 23 July 2020)

免疫细胞必须能够检测与细胞表面受体蛋白相互作用的特定信号,从而在正确的时间和正确的位置激活适当的免疫反应。事实证明,离子浓度的快速和瞬时变化对于激活多种类型的免疫细胞至关重要。

德国科学家研究了选择性调节肥大细胞中游离钙浓度的离子通道的功能。内质网是细胞中钙的最大存储细胞器。其他细胞内细胞器,例如线粒体(细胞的发电站)和溶酶体(细胞内废物处理器),也可以根据需要提供钙离子。肥大细胞通过激活钙的释放来调控免疫反应。溶酶体膜含有一种蛋白质,该蛋白质属于两孔通道(TPC)家族。TPC1是调节溶酶体与内质网之间钙离子在细胞内分布变化的主要调节器。研究人员证明,肥大细胞中TPC1可以调控细胞器中所储存的钙量之间平衡。Zierler说:“控制肥大细胞中细胞内钙离子水平的敏感调节平衡的扰动可能导致剧烈过敏反应。”该项研究结果对免疫细胞中离子通道的靶向药理控制在治疗感染,过敏甚至白血病方面具有巨大潜力。

这个研究揭示,钙离子是激活和控制免疫反应的必要条件,钙直接参与免疫反应的发生,并且在调控免疫方向和控制免疫强度具有重要的作用。当细胞缺钙,会影响免疫反应的调控。这也许是老年人新冠肺炎死亡率偏高的原因之一,因为中老年人钙吸收能力下降,导致体内钙水平下降,不能有效地调控免疫反应。

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