本科生揭示宇航員免疫系統紊亂產生機制_風聞
中国版大表姐-2022-09-22 13:30
來源:中國科學報
宇航員在太空生活並不“容易”,幾十年來人們發現宇航員的免疫系統在太空中會受到抑制,使他們更易生病。但上述免疫系統紊亂的產生機制一直是個謎。
一項9月12日發表於《細胞與發育生物學前沿》的研究揭開了這個謎團。美國康奈爾大學生物與機械工程雙專業的本科生Rocky An發現,轉錄因子MRTF可能是解決太空中宇航員體內巨噬細胞(機體免疫反應中的關鍵細胞)功能紊亂的多尺度機械生物學方法中缺失的一環。
An回顧了過去20年間有關巨噬細胞在太空中行為的文獻,以及近期關於巨噬細胞在正常重力下如何對力做出響應的研究。
“我一直在思考相關研究數據是如何呈現的。其中有兩篇論文非常重要,一篇是關於微重力條件下巨噬細胞如何被抑制的綜述,另一篇是有關巨噬細胞機械生物學的研究。我將這兩篇論文聯繫起來,產生了我研究中的想法。”An説。
在缺乏重力的太空中,免疫細胞形狀會發生改變。科學家懷疑細胞骨架的變化與免疫系統紊亂有關。最近在正常重力條件下的研究表明,干擾巨噬細胞的細胞骨架會減少一種特定蛋白質(對免疫反應很重要的轉錄因子)向細胞核的轉運。
通過比較微重力條件下對細胞的研究、分析相關研究模式和時間尺度,An發現轉錄因子MRTF可能是免疫系統紊亂的罪魁禍首。
“我認為MRTF是導致免疫系統問題的重要因素,這也許將是太空免疫治療的第一步。”An説。
An在研究論文中指出,MRTF還可能與宇航員的心血管健康壓力有關,並強調需要進一步研究可能在免疫系統紊亂中起作用的其他因素,這有助於瞭解微重力條件下MRTF如何與巨噬細胞核相互作用。
An作為本科生能夠獨立撰寫論文靠的是此前“開掛”般的研究積累。他在論文中感謝了康奈爾大學的教授們,並表示,教授和他們的授課方式讓自己獲益良多,通過實驗室和項目團隊研究,他獲得了很多獨立學習並提出問題的機會。
An在就讀於康奈爾大學前,就與該校獸醫學院微生物學和免疫學教授Theodore Clark的實驗室有過接觸,並從入學後在那裏做研究。
2021年暑期實習時,An被選為美國宇航局空間生命科學培訓項目研究助理,在那裏,他研究了微重力對細胞的影響,並與別人合著了他的第一篇論文,內容涉及微重力下研究細胞建模框架的優化。
2022年的夏天,他又在哈佛大學懷斯研究所作為“安進學者”從事機械免疫治療領域研究,探索通過操縱細胞結構進行治療的方法。
“我一直對細胞、細胞力學感興趣。它有新意,與生物學中通常學到的東西有很大不同。我非常喜歡兩個領域間的相互碰撞。”An説。
相關論文信息:
https://doi.org/10.3389/fcell.2022.997365