免疫细胞迁移需要哪些必备条件？

最近的研究表明，WNK1蛋白在控制水和离子流入T细胞中的作用是T细胞迁移的关键，为细胞运动和潜在的癌症治疗策略提供了新的见解。

弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)与伦敦帝国理工学院、伦敦国王学院和剑桥大学(University of Cambridge)合作的研究人员已经证明，大量的水和离子涌入免疫细胞，可以让它们迁移到体内需要它们的地方。

我们的身体对疾病的反应是发出一种叫做趋化因子的化学信号，它告诉免疫细胞T细胞去哪里对抗感染。这个过程已经与一种叫做WNK1的蛋白质有关，这种蛋白质激活细胞表面的通道，允许离子(钠或钾等盐)进入细胞。到目前为止，人们还不清楚为什么T细胞的移动需要离子流入。

通过2023年12月6日发表在《Nature Communications》上的一项研究，研究人员对小鼠T细胞进行了成像，并观察到，在趋化因子信号之后，WNK1在细胞的前部被激活，称为“前沿”。

研究小组表明，WNK1的激活打开了前缘的通道，导致水和离子的涌入。他们提出，这种水流导致细胞正面膨胀，为“肌动蛋白细胞骨架”——细胞内部支撑其结构的支架——的生长创造空间。这推动整个细胞前进，这个过程再次重复。

研究人员使用基因编辑来阻止小鼠产生WNK1，或阻止WNK1活性的抑制剂，观察到这些小鼠中的T细胞减慢或完全停止移动。

重要的是，他们发现他们可以弥补WNK1的损失，并通过将细胞滴入水溶液中使细胞加速，从而使细胞吸收水分并膨胀。这表明由WNK1蛋白控制的水分摄取是细胞迁移的关键。

研究人员认为，他们发现的这种机制可能与免疫细胞以外的许多不同细胞类型有关。

克里克大学免疫细胞生物学实验室和唐氏综合症实验室的组长Victor Tybulewicz说:“通过这项研究，我们已经解开了T细胞运动的一个谜团，表明WKN1导致水和离子流入T细胞，给它们空间生长脚手架并向前移动。虽然我们研究的是T细胞，但这个过程很可能发生在我们的许多细胞中，甚至发生在癌症等疾病中，这很重要，因为当癌细胞扩散时，治疗就更难了。”

克里克医学院的前博士后研究员，现在瑞典卡罗林斯卡研究所的Leon de Boer说:“这个过程已经被推测了几十年，但技术的进步最终使我们能够展示WNK1是如何帮助T细胞在体内迁移的——水就像喷气发动机一样推动细胞前进。我很高兴研究人员开始研究WNK1抑制剂来治疗癌症等疾病。在我的新项目中，我正在研究膜的特性是如何帮助癌细胞在体内移动的。”

参考文献:T cell migration requires ion and water influx to regulate actin polymerization” 6 December 2023, Nature Communications