T細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中的重要安全守衛(wèi)，zui近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)它們能夠使用一種類(lèi)似"握手"的方式區(qū)分它們遇到的細(xì)胞究竟是朋友還是敵人。這項(xiàng)發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊PNAS上的研究由埃默里大學(xué)的物理生化學(xué)家Khalid Salaita領(lǐng)導(dǎo)，他主要從事細(xì)胞活動(dòng)中的機(jī)械力研究。

一直以來(lái)人們已經(jīng)熟知了T細(xì)胞對(duì)抗原遞呈細(xì)胞遞呈的抗原肽的識(shí)別過(guò)程，但是T細(xì)胞究竟如何區(qū)分抗原配體上的微小修飾以及T細(xì)胞如何決定是否做出應(yīng)答一直沒(méi)有得到*了解。

由于T細(xì)胞具有很高的機(jī)動(dòng)性，并且抗原識(shí)別過(guò)程發(fā)生在T細(xì)胞與抗原遞呈細(xì)胞產(chǎn)生物理接觸的膜連接處，因此研究人員提出假設(shè)，認(rèn)為T(mén)細(xì)胞將特定的作用力傳遞到T細(xì)胞受體復(fù)合物，并通過(guò)機(jī)械化學(xué)聯(lián)結(jié)影響免疫功能。

為了驗(yàn)證這一假設(shè)，他們開(kāi)發(fā)了一種基于DNA的金納米顆粒壓力感受器，受到微小的機(jī)械力就能夠發(fā)出熒光，隨后研究人員從小鼠體內(nèi)獲得了T細(xì)胞，并利用包含8個(gè)氨基酸同時(shí)存在微小突變的多肽配體檢測(cè)T細(xì)胞應(yīng)答情況。他們?cè)诘谒膫€(gè)氨基酸位置進(jìn)行了微小的化學(xué)變化，如果沒(méi)有機(jī)械性接觸很難與正常配體進(jìn)行區(qū)分。其中一些突變配體附著更為牢固，它們與移動(dòng)中的T細(xì)胞之間的機(jī)械作用更加緊固。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員利用顯微鏡進(jìn)行了視頻捕捉，他們觀察，記錄并測(cè)量了T細(xì)胞在經(jīng)過(guò)配體時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)答情況。研究人員表示："T細(xì)胞經(jīng)過(guò)細(xì)胞表面遇到一個(gè)配體時(shí)，它會(huì)拉著它，這個(gè)過(guò)程非常并且非常細(xì)微，作用力不強(qiáng)并且無(wú)法維持。T細(xì)胞通過(guò)牽拉-停頓，牽拉-停頓的過(guò)程經(jīng)過(guò)配體，似乎T細(xì)胞正在對(duì)配體進(jìn)行機(jī)械性檢測(cè)。"研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)T細(xì)胞遇到錨定相對(duì)較弱的配體時(shí)并未*激活，而當(dāng)其遇到錨定更牢固的配體時(shí)發(fā)生激活，表明它受到皮牛頓級(jí)別的抵抗。

為了獲知T細(xì)胞施加的作用力，研究人員利用不同的壓力探針對(duì)作用力進(jìn)行了匹配，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)作用力為19皮牛頓，并沒(méi)有激發(fā)熒光，反而在作用力為12皮牛頓的時(shí)候產(chǎn)生了較強(qiáng)信號(hào)。在探針產(chǎn)生熒光之后，T細(xì)胞開(kāi)啟了鈣泵，增加了細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，表明T細(xì)胞啟動(dòng)了免疫應(yīng)答。

zui后研究人員進(jìn)行了總結(jié)，T細(xì)胞首先利用特定精細(xì)的機(jī)械性作用力區(qū)分?jǐn)橙撕团笥?，?dāng)它感知到一個(gè)的皮牛頓級(jí)別的作用力，T細(xì)胞就會(huì)了解到它遇到了外源物質(zhì)并開(kāi)啟攻擊信號(hào)。