流体内部包含的物质以及与cGAS蛋白接触的物质不是来自病毒
病毒通过将其DNA注入宿主细胞来繁殖。一旦进入细胞内液,这种异物就会触发一种称为cGAS-STING途径的防御机制。蛋白质环状GMp-AMp合酶(cGAS)也存在于液体中,它与入侵的DNA结合形成一个新分子。反过来,它与另一种称为干扰素基因刺激物(STING)的蛋白质结合,从而诱导炎症性免疫反应。
有时,流体内部包含的物质以及与cGAS蛋白接触的物质不是来自病毒,而是来自细胞本身,例如在细胞核意外破裂后。发生这种情况时,不会激活cGAS-STING路径。EpFL的科学家证明了细胞如何能够对自身的DNA和病原体的遗传物质做出不同的反应-并避免攻击错误的靶标。他们的发现发表在《科学》杂志的一篇论文中,为人体炎症反应中起作用的复杂过程提供了新的思路。
由安德里亚·阿布拉斯瑟(Andrea Ablasser)教授领导的小组与Beat Beaterer教授和塞尔曼·萨卡(Selman Sakar)教授实验室的同事们一起,发现了一种新的洞察力,即对一种称为“障碍到自动整合因子”(BAF)的小蛋白质的关键作用。他们表明,BAF通过与攻击性DNA结合,阻止cGAS蛋白发挥作用,从而阻止了cGAS-STING途径的发展。
BAF增强细胞核,将核膜(或膜)连接到内部DNA。实验表明,当这种蛋白质从实验室生长的细胞中去除后,细胞核就会破裂。这种破坏将遗传物质释放到细胞内液中,在那里它与cGAS蛋白接触并触发cGAS-STING途径-就像它是外源DNA一样。
有多种方法可以使核破裂,例如通过施加机械压力。但是,据该论文的主要作者之一巴蒂斯特·盖伊(Baptiste Guey)所说,只有一种方法-去除BAF蛋白-会诱导免疫反应。
蛋白质的抑制剂作用至关重要:尽管cGAS-STING途径有助于机体抵抗感染,但也需要加以控制。该论文的另一位主要作者玛丽莲娜·维施纽斯基说:“核仁偶尔会破裂,但细胞能够修复损伤。” “如果cGAS每次发生都与DNA结合,后果将更加严重。”
在Aicardi-Goutières综合征中可以看到过度活跃的cGAS-STING途径的危险:这是一种罕见的且通常是致命的遗传性疾病,可引起过度的炎症反应,就像人体细胞不断受到入侵病原体的攻击一样。
还认为BAF在某些类型的肿瘤中起作用。根据Wischnewski的说法,癌细胞中蛋白质的高浓度可能与预后不良有关。她解释说:“可能BAF使肿瘤更具抵抗力。” “通过阻止cGAS-STING途径的激活,它可能使癌细胞逃避人体的免疫系统。”
在不同类型的细胞中发现蛋白质的数量不同。该团队正计划深入了解这些变异,以寻求了解不同组织类型对感染和炎症的反应。
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