大约 150 年前,科学家发现特殊的血细胞在免疫系统抵御感染和疾病方面发挥着至关重要的作用。
这些白细胞中的某些群体(现在称为中性粒细胞)具有与大多数细胞核结构显着不同的细胞核。大多数细胞具有刚性的圆形或椭圆形细胞核,但中性粒细胞的不同之处在于它们的细胞核采用类似于花瓣排列的多个小叶结构。
这些独特的核形状允许中性粒细胞在全身移动以识别和对抗入侵的病原体。虽然现在人们对中性粒细胞在抵抗感染方面的作用已经了解很多,但自 1880 年代以来,这种奇特的核结构是如何组装的仍然是个谜。
据《自然》杂志报道,加州大学圣地亚哥分校生物科学学院博士后学者 Indumathi Patta 和 Cornelis Murre 教授与克利夫兰诊所基金会的胡明博士合作,破译了中性粒细胞核的变形之谜。
“我们现在知道这些核形状是如何组装的,这是一个美妙的过程,”分子生物学系的杰出教授穆雷说。
研究人员将古老的染色程序与先进的技术(称为染色体构象捕获研究)相结合,揭示了花状细胞核是如何组装的。虽然圆形细胞的染色体折叠成堆叠的 DNA 环束,但中性粒细胞基因组缺乏这样的环。值得注意的是,当研究人员去除染色质环时,祖细胞迅速将圆形核形状转变为花瓣排列,就像中性粒细胞中发现的那样。这种简单的转换也足以激活与炎症基因程序相关的数千个基因,该程序使中性粒细胞能够对抗入侵的细菌。
在揭示中性粒细胞环组装问题后,研究人员现在相信他们已经掌握了指导新核形状开发的指导。
穆雷说:“这可能为免疫治疗开启令人兴奋的新篇章,因为从理论上讲,应该有可能改变杀伤性免疫细胞的核结构,使它们能够更容易地侵入复杂、坚固的环境,例如肿瘤。” “从本质上讲,这可能会导致在效应免疫细胞中设计出新颖的核形状,这是治疗开发中的一个新概念。”