肥大细胞如何调节其钙水平以控制免疫反应？

有时候免疫系统无法发挥作用，比如自身免疫性疾病，过敏反应，所以无法保护我们。慕尼黑路德维希-马克西米利安大学(LMU)研究了肥大细胞如何调节其钙水平，从而控制免疫反应。

免疫系统可以保护我们免受病毒和细菌的侵害，也有助于消除癌细胞。先天免疫系统负责入侵病原体的最初检测和破坏。然后，它会向细胞发出适应性免疫系统的警报，从而消除传染性微生物，并对它们提供长期保护。然而，在某些情况下，免疫反应可能被误导，导致系统将火力集中在错误的目标上——人体自身的蛋白质(针对自身免疫性疾病)或本质上无害的外来蛋白质(针对过敏)。现在，由LMU免疫药理学家Susanna Zierler和药理学家领导的一组研究人员

Waltstraub药理学和毒理学研究所的Ingrid Boekhoff现在表明，肥大细胞中一些离子通道蛋白的活性在防止过敏和过敏反应以及确保免疫反应不会被过度调节方面起着重要作用。肥大细胞存在于人体的几乎所有器官中，并调节由免疫系统触发的炎症反应的发生和消退，作为抵抗感染和代谢异常的手段。

免疫反应是一个非常复杂的过程，必须小心地有针对性。这意味着免疫细胞必须能够检测到与细胞表面受体蛋白相互作用的特定信号，并将它们转化为一组明确定义的分子相互作用，从而在正确的时间和正确的位置激活适当的反应。在细胞引发的反应中，包括钙、钠和钾在内的正电荷离子的水平发生了变化。已经证明，离子浓度的快速和瞬时变化对于激活各种类型的免疫细胞是至关重要的。显然，细胞主要通过称为离子通道和离子泵的蛋白质来调节这些离子的细胞内水平，

由Susanna Zierler和Ingrid Boekhoff领导的研究小组现在已经在DFG资助的合作研究中心TRR-152的框架内，表征了选择性调节肥大细胞中游离钙浓度的离子通道的功能。像许多其他类型的细胞一样，肥大细胞通过激活细胞内钙的释放来实现这一目标。内质网是细胞内最大的钙储存细胞器。然而，其他细胞内细胞器，如线粒体(细胞的发电站)和溶酶体(细胞内废物处理单位)，也可以根据需要提供钙离子。所有这些细胞内区室都是由插入专用离子通道的膜来限定的。例如，溶酶体膜包含一种属于TPC家族的蛋白质。Zierler，Boekhoff和他们的同事报道，TPC1在调节溶酶体和内质网之间钙离子的细胞内分布中起主要作用。他们证明了小鼠肥大细胞中TPC1的选择性基因敲除或药理学抑制改变了这些细胞器中的钙储存平衡。至关重要的是，这种变化与组胺分泌的显著增加有关，然后在细胞和全身水平引发严重的过敏反应。“这些结果表明，控制肥大细胞内钙离子水平的敏感调节平衡的紊乱可能导致严重的过敏和过敏反应。”

将TPC1通道蛋白鉴定为肥大细胞活性和组胺分泌的重要调节剂具有明确的治疗意义。Zierler说：“这项研究表明，TPC1通道是治疗过敏和肥大细胞依赖性疾病的一个有前途的药物靶点。”总之，对免疫细胞中的离子通道进行靶向药物控制，在治疗感染、过敏甚至白血病方面有很大的潜力。

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