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细胞质DNA炎症反应的机制鉴定

细胞质DNA炎症反应的机制鉴定

发布时间:2019-07-08

在真核细胞中,遗传物质DNA主要局限于细胞核,而细胞核内细胞核外DNA的存在是细胞危险的标志。细胞质DNA可以源自细菌或病毒来源,因此表明感染或它可以是内源性的并且针对组织损伤。因此,它通过先天免疫系统识别诱导广泛的炎症反制措施和防御机制。

由Veit Hornung教授领导的LMU基因中心的研究人员现已阐明了使人体细胞中的先天免疫系统能够识别这种错位DNA并引发炎症反应的机制。在这种特殊情况下,反驳先天识别过程在进化上基本保守的共同假设,Hornung及其同事揭示,在细胞溶质DNA识别方面,人类细胞与小鼠细胞的根本不同。新发现出现在最新一期的主要期刊Cell中。

细胞质中游离DNA的存在激活了两种不同的防御措施。第一种是抗病毒免疫应答,通过诱导称为干扰素的免疫刺激信使分子的合成和分泌介导。第二种是典型的炎症反应,其引发诸如发热和局部肿胀的症状,以允许其他免疫细胞募集到紧急部位。被称为炎性体的蛋白质复合物通过激活蛋白质白细胞介素1(炎症的中枢介质)在启动炎症级联反应中起重要作用。“我们想知道炎性体如何识别外来DNA并引发人体细胞炎症,”Hornung说。在之前的研究中,他和他的合作者已经证明,在小鼠细胞中,

“我们最新的研究表明,在人类骨髓细胞中,这种受体在这个过程中不起作用,因为识别外来或错位DNA的功能模块以不同的方式硬连线,”Hornung解释说。与小鼠相反,人骨髓细胞的炎性体通过所谓的cGAS-STING识别机制被激活,这也是引发对病毒DNA存在的先天免疫应答的原因。研究人员现已发现,cGAS-STING途径的激活导致程序性细胞死亡,而与抗病毒反应无关。“当cGAS-STING通路的激活超过一定阈值时,STING蛋白会诱导称为溶酶体的一类细胞内膜囊泡的崩解”,Moritz Gaidt,

这些发现不仅揭示了人体免疫系统功能的新亮点,而且还强调了在模式生物体中进行的实验并不总能可靠地转化为人类生物学的事实。“以示范的方式,我们的研究表明,直接在人体系统中研究这种信号级联是值得的,”Hornung说。



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