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科技日報合記者 吳長鋒
記者18日從中國科學技術大學獲悉,該校朱書教授團隊在腸道免疫研究中取得新進展,對Gasdermin-D(GSDMD)蛋白在食物耐受中的功能進行了新的解讀,為食物過敏治療提供了新方向。相關研究成果日前發表在國際期刊《細胞》上。
機體免疫系統如何識別自我、非我的抗原一直是免疫學的核心問題。一些對人體無害的抗原,比如腸道中來自共生微生物或食物的抗原,免疫系統會選擇誘導外周耐受機制,避免產生強烈的免疫反應危及自身。其中,食物抗原如何被識別并啟動免疫耐受的機制一直不清晰。
GSDMD蛋白作為介導細胞焦亡的關鍵執行蛋白,近些年來受到了領域內學者們的廣泛關注。當細胞受到病原相關分子模式和損傷相關分子模式的刺激時,細胞內的信號感受器會以炎癥小體依賴或非依賴的方式,激活天冬氨酸激酶家族成員,進而上細胞膜成孔引發細胞焦亡和炎性因子釋放,并且GSDMD在腸道尤其是小腸也有著極高的表達量。因此,GSDMD的非焦亡功能以及在腸道發揮哪些具體的生理作用,也成為亟待探索的科學問題。
研究人員首先針對生理狀態下各個組織細胞的GSDMD進行了蛋白印跡檢測,發現只有在前端小腸的上皮細胞中能檢測到一條大約13千道爾頓大小的剪切帶。這條剪切帶來自GSDMD的N端,并且是由食物抗原激活十二指腸上皮細胞中的CASPASE-3/7,從而切割GSDMD的88位天冬氨酸產生的。通過免疫熒光染色以及RNA測序等實驗手段,研究人員發現,N13片段會入核誘導前端小腸上皮細胞的二類分子表達水平。通過單細胞RNA測序等手段,研究人員發現N13片段缺失造成上皮細胞二類分子下降,會進一步導致Tr1(1型調控性T細胞)細胞減少。由于Tr1細胞也被認為是誘導食物耐受的關鍵細胞之一,研究人員猜測N13片段最終會參與誘導食物耐受。為此,研究人員針對多種基因表達背景小鼠,構建了兩組食物耐受模型,最終證實GSDMD在腸道的生理功能之一是參與構建宿主食物耐受。
研究人員表示,這項研究成果將為食物過敏的治療手段提供新思路。
(中國科大供圖)
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