今日发表在《自然·细胞生物学》杂志上的研究中,通讯作者Doug Green博士和第一作者Emilio Boada-Romero博士(圣裘德儿童研究医院免疫学系)揭示了启动LC3相关吞噬作用的细胞机制及其对肿瘤免疫的潜在影响。图片来源:圣裘德儿童研究医院
LC3相关吞噬作用(LAP)是一种专门用于降解死细胞、微生物或其他颗粒的过程。它在先天免疫、炎症调节和抗癌反应中发挥作用。圣裘德儿童研究医院的科学家首次将脂质与启动LAP的细胞机制联系起来。今日发表在《自然·细胞生物学》杂志上的这些发现,阐明了这一过程如何开始及其对肿瘤免疫的潜在影响。
在LAP过程中,特化细胞将不需要的物质包裹进称为吞噬体的膜结合隔室中。随后,LC3蛋白被招募来帮助分解隔室内的物质。由通讯作者、圣裘德儿童研究医院免疫学系的Doug Green博士领导的先前研究表明,阻断LAP可以促进肿瘤微环境中增强的抗癌反应,突显了其在调节免疫中的作用。
尽管有这些发现,驱动LAP启动的分子机制仍不为人知。LAP可由多种刺激触发,如死细胞、抗体结合颗粒或病原体,这提出了一个基本问题:细胞如何识别这些不同的信号并激活相同的分子过程。
"理解启动LAP的信号为利用LAP进行治疗提供了机会,并可在肿瘤微环境中靶向LAP以促进抗癌免疫,"Green表示。
Green的研究团队发现答案在于一种脂质。
脂质关联:一种脂质让细胞能够进行LAP
研究人员报告了一种新的机制激活LAP。参与LAP的配体诱导吞噬体膜中脂质磷脂酰丝氨酸的富集。这种富集随后招募了含Rubicon的PI3-激酶复合物,该复合物是启动触发LAP的酶级联反应所必需的。因此,这些相互作用构成了启动LAP所需的信号转导通路。
这项研究首次提供了特定脂质在LAP中发挥调节作用的证据。这些发现与吞噬作用是一个由膜驱动的过程这一事实相符,其中脂质在膜动力学中起着核心作用。
免疫学系第一作者Emilio Boada-Romero博士表示:"虽然磷脂酰丝氨酸通常位于膜的内层,但其在此处的功能作用尚未被充分理解。事实证明,这种脂质充当蛋白质的停靠位点,这为理解其功能增添了令人兴奋的一层。"
这一由磷脂酰丝氨酸驱动的机制的发现,不仅阐明了LAP是如何启动的,还突显了脂质信号在免疫调节中的重要性。这些发现为探索调节LAP的治疗策略开辟了新途径,可用于癌症和自身免疫疾病等疾病,其中其在免疫和炎症中的作用可被用于治疗。
更多信息: 膜受体聚集磷脂酰丝氨酸以激活LC3相关吞噬作用,《自然·细胞生物学》(2025)。DOI: 10.1038/s41556-025-01749-z。
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