近日，第三軍醫(yī)大學科研部生物醫(yī)學分析測試中心教授萬瑛和美國杜克大學免疫學者合作的一項研究，揭開了樹突狀細胞如何通過蛋白質相互作用完成細胞內囊泡轉運以及抗原細胞如何“激活”免疫應答的奧秘。

　　國際權威期刊《免疫學》（Immunity）雜志刊登了這項研究成果。該研究獲得了國家自然科學基金海外及港澳學者研究基金（31028007）、面上項目（31470857）等資助。

　　萬瑛向《中國科學報》記者表示，正是科學基金對海外及港澳學者研究的資助，讓他和杜克大學的研究者有機會合作開展這項研究，從而促進了我國免疫學方面有關囊泡轉運的基礎科學研究。

　　瞄準樹突狀細胞

　　細胞吞噬作用是機體防御微生物感染的重要機制。上世紀70年代，諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主拉爾夫·斯坦曼發(fā)現(xiàn)，作為一種新型的吞噬細胞，樹突狀細胞在機體免疫應答過程中發(fā)揮著信息交換的作用。

　　不過，蛋白質等生物大分子不能直接穿過細胞膜，必須依靠膜結構來“穿越”細胞膜。經過長時間的研究，科學家提出了“囊泡轉運”的概念，即大分子物質進出細胞的過程由膜包裹、形成囊泡、與膜融合或斷裂組成。

　　樹突狀細胞則通過復雜的囊泡轉運，解析入侵病原體信息，啟動獲得性免疫。在研究者們看來，能深入了解樹突狀細胞囊泡轉運過程，感染性疾病的治療就有了科學基礎。

　　萬瑛介紹，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，目前每年約有800萬由結核分枝桿菌感染引起的結核病例發(fā)生，導致上百萬人死亡。而結核分枝桿菌、傷寒沙門氏菌和李斯特菌等也嚴重威脅著人類健康。

　　“樹突狀細胞不僅能產生大量與免疫應答有關的細胞因子，還能攝取和處理抗原，進而啟動機體免疫應答。”萬瑛說，“厘清樹突狀細胞與病原菌相互作用的細胞生物學基礎仍有許多問題需要闡明。”

　　描繪囊泡轉運過程

　　“想要了解樹突狀細胞的囊泡轉運如何精確完成，就必須知道有哪些蛋白參與到這個過程中以及這些蛋白進行了怎樣的相互作用。”萬瑛告訴《中國科學報》記者。

　　2009年前后，萬瑛帶領研究小組，采用RNA干擾技術大規(guī)模地篩選出與細胞內囊泡轉運相關的蛋白家族，發(fā)現(xiàn)了12個與樹突狀細胞“激活”免疫應答有關的蛋白，被稱為“Rab”蛋白。相關工作發(fā)表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。

　　在此基礎上，研究人員又發(fā)展了新型串聯(lián)親和純化技術，鑒定了與囊泡轉運相關的一種“Rab蛋白”家族的相互作用。

　　萬瑛指出：“我們通過這一結果繪制出一幅描述樹突狀細胞囊泡轉運的‘地圖’。”

　　研究小組詳細解析了Rab32蛋白關聯(lián)網絡的功能，發(fā)現(xiàn)Rab32-PHB-PHB2蛋白復合體參與樹突狀細胞清除感染的“李斯特細菌”。這一復合體位于包裹李斯特細菌的囊泡上，能夠限制李斯特細菌的復制。

　　而結合超分辨顯微鏡和雙束掃描電鏡技術，研究小組首次發(fā)現(xiàn)逃逸吞噬體的李斯特細菌被Rab32陽性囊泡再次包裹，揭示了細胞針對逃逸吞噬體細菌的第二波膜性防御機制。

　　“海外學者研究基金”助力

　　在萬瑛看來，他和合作者經歷6年才得以完成這項研究，和自然科學基金的“海外及港澳學者合作研究基金項目”分不開。記者從國家自然科學基金委員會獲悉，該基金是科學基金人才項目系列的重要類型，旨在充分發(fā)揮海外及港澳科技資源的優(yōu)勢。

　　早在2010年前后，從事免疫學研究的萬瑛計劃從囊泡轉運的角度開辟新的研究方向。不過，他注意到，在國內，以囊泡轉運的角度研究免疫學的學者并不多。于是，他在幾篇文獻中找到了美國杜克大學的何有文教授。“我給他寫了一封電子郵件，很快便得到了回應。”萬瑛回憶。

　　后來，他前往美國訪問何有文實驗室時，又在杜克大學結識了與何有文同在一棟樓里工作的李奇靖。“沒想到他對這個方向也很感興趣。”萬瑛說。