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离子通道介导的离子流参与调控T细胞的发育2021-11-04 09:56:59

通过对离子通道基因选择性敲除小鼠和离子通道基因突变人类患者的深入研究,结果发现离子通道介导的离子流在T淋巴细胞和B淋巴细胞的发育以及淋巴细胞阳性和阴性选择中具有重要作用。胸腺是T细胞分化和发育的场所,来自骨髓的造血祖细胞选择性迁移到胸腺后,在胸腺微环境中,一部分未成熟T细胞(双阳性T细胞)在皮质中清除受体不能识别自身主要组织相容性复合体的那些T细胞,成为识别自身 MHC-抗原肽复合体的T细胞库,即T细胞的阳性选择 ;随后单阳性T细胞在髓质中发生阴性选择,清除受体识别自身MHC- 自身肽复合物的那些T细胞,形成对自身成分耐受的 T 细胞群,随后获得功能性 TCRs 的成熟 T 细胞,离开胸腺进入外周淋巴器官进行免疫监测。研究表明,钙离子、镁离子和钠离子等无机离子在调节T细胞的发育及选择中发挥重要作用。

2001 年,研究组的研究结果表明,前体 T 细胞中的钙离子内流通过调节细胞中核因子κB和活化T细胞核因子的活性,从而调控 T 细胞的发育。2005年研究组通过双光子显微镜实时观察胸腺细胞的钙信号变化,发现在 T 细胞的阳性选择期间,细胞内钙离子浓度有较大的波动。进一步的体外研究结果表明,由高亲和力多肽配体诱导 T 细胞阴性选择时,细胞内会有大量钙离子流入,而如果抑制此钙离子被认为是 T 细胞发育和选择的重要调节剂。然而,是哪些离子通道在 T 细胞阳性或阴性选择时介导了钙离子内流,以及钙离子在 T 细胞发育过程中通过什么样的精细机制而发挥作用仍不明确,相关钙离子通道在 T 细胞发育中的调控作用有待进一步的探究。
 
作为真核细胞中含量最为丰富的二价阳离子,镁离子参与机体能量代谢、DNA复制、基因转录和蛋白质合成等多种重要的生理过程,敲除小鼠中的 Trpm7 镁离子通道基因,降低细胞内的镁离子浓度,会导致 T 细胞的发育受阻 ;而如果选择性敲除小鼠 T 细胞中的Trpm7通道基因,还可导致小鼠胸腺上皮细胞数量减少。此外,编码镁离子转运蛋白1的基因发生功能缺失性突变后可能会引起 X 连锁镁离子通道缺陷联合免疫缺陷病。在 XMEN 患者中,由于 T 细胞中的镁离子浓度下调,患者体内的CD4+ T淋巴细胞数量也会随之减少,并且这一情况随着年龄的增长而恶化。以上小鼠和人类患者的遗传学证据及相关研究结果表明镁离子在T细胞发育成熟过程中发挥重要作用。
 
出自《离子通道在免疫细胞和免疫应答反应中的功能研究进展》作者张婷婷,姚镜。