有趣了！“挖掘”技術哪家強？反正，免疫細胞不會讓你撞南牆！_風聞

我們都知道，當病原體攻擊身體時，我們的免疫系統就會識別它，並召喚免疫細胞發起反擊以剿滅入侵者。**細胞毒性T淋巴細胞（CTL）和自然殺傷細胞（NK）****是人體主要的細胞毒性殺傷細胞，可以清除病原體感染或致癌細胞（靶細胞）。**但對於身體中複雜的生物微環境，尤其是緻密的組織，它們在得到信號後，是如何通過併到達“案發地點”的呢？

近日，發表在**《Biophysical Journal》**上的一項研究中，來自德國薩爾大學的研究團隊通過實驗為我們演示了這些細胞就像挖掘機一樣在組織中一邊清障，一邊開闢隧道，為後面的“救援部隊”掃清了障礙（如上圖）。

在光片顯微鏡下，我們可以看到紅色的CTL通過綠色的膠原纖維時，邊推邊挖出一條通道（下圖）。

  

CTL也被稱為殺傷性T細胞，它們尋找指示有問題細胞（抗原）的特定分子，並破壞受感染的、癌變的或其他受損細胞（靶細胞）。在疾病或感染開始時，這些靶細胞的數量通常很少。因此，CTL快速找到它們的能力對於有效的免疫反應非常重要。

研究通訊作者、薩蘭大學的理論物理學家Heiko Rieger説：“理解膠原網絡中免疫細胞的遷移和相互作用對於解開免疫反應的潛在細節和設計有效的治療策略至關重要。”

通常，殺傷性T細胞的靶細胞位於緻密的細胞外基質中。細胞外基質是體內細胞之間由多種大分子組成的複雜網絡，為我們的細胞提供錨定、結構支持和生化信號。

細胞外基質有不同類型，包括血漿和結締組織。這些組織都是複雜的障礙，它們被由膠原纖維支架、彈性蛋白和粘性蛋白粘附在一起。細胞外囊泡和細胞都在其中，毛細血管從中經過。 

在這項新研究中，薩爾大學的生物物理學家Zeinab Sadjadi和他的同事使用牛膠原蛋白在體外構建了3D細胞外基質模型。通過該模型，研究人員觀察了來自兩個獻血者的殺傷性T細胞如何在不同密度的基質中遷移。  

研究人員發現，殺傷性T細胞具有緩慢擺動和快速移動兩種狀態，以及在兩者之間切換的移動模式。當它們在組織中移動時，人類細胞輕推並拉扯膠原纖維，以開闢出一條允許其他免疫成分利用的隧道。研究人員推測這是它們用來尋找靶細胞和打通隧道的移動模式。

實驗顯示，T細胞在這些隧道中相互跟隨，就像上圖的動畫中看到的那樣。一旦通道建立，它們就會改變成更快的速度移動。

當然，這一發現只是在科學家的簡化模型中得到證實，還沒有在複雜得多的實際人體結締組織中得到證實，但在另一種類型的免疫細胞中也觀察到了類似的遷移模式。 

Rieger説：“細胞毒性淋巴細胞和自然殺傷細胞運動軌跡的相似性指向了兩種細胞通過膠原網絡遷移的共同機制。”

此前的研究發現，殺傷性T細胞會主動攻擊大鼠發炎的結締組織，這支持了它們可以操縱細胞外基質，甚至會導致關節炎的觀點。

Rieger説：“我們的研究表明，調節組織細胞外基質的特性將對免疫應答的效率產生影響，並可能為癌症治療提供新的策略。瞭解這些細胞如何移動將使我們可以幫助拆除或加固屏障，以助免疫系統一臂之力。”

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.bpj.2020.10.020