蛋白質(zhì)如何阻止細胞攻擊自己的DNA

病毒通過(guò)將其DNA注入宿主細胞來(lái)繁殖。一旦進(jìn)入細胞內液，這種異物就會(huì )觸發(fā)一種稱(chēng)為cGAS-STING途徑的防御機制。蛋白質(zhì)環(huán)狀GMP-AMP合酶(cGAS)也存在于液體中，它與入侵的DNA結合形成一個(gè)新分子。反過(guò)來(lái)，它與另一種稱(chēng)為干擾素基因刺激物(STING)的蛋白質(zhì)結合，從而誘導炎癥性免疫反應。

有時(shí)，流體中包含的與cGAS蛋白接觸的物質(zhì)不是來(lái)自病毒，而是來(lái)自細胞本身，例如在細胞核意外破裂后。發(fā)生這種情況時(shí)，不會(huì )激活cGAS-STING路徑。EPFL的科學(xué)家證明了細胞如何能夠對自身的DNA和病原體的遺傳物質(zhì)做出不同的反應-并避免攻擊錯誤的靶標。他們的發(fā)現發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇論文中，為人體炎癥反應中的復雜過(guò)程提供了新的思路。

由安德里亞·阿布拉斯瑟(Andrea Ablasser)教授領(lǐng)導的團隊與Beat Beaterer教授和塞爾曼·薩卡(Selman Sakar)教授實(shí)驗室的同事合作，發(fā)現了一種新的洞察力，發(fā)現了一種稱(chēng)為“自體障礙自動(dòng)整合因子”(BAF)的小蛋白質(zhì)的關(guān)鍵作用。他們表明，BAF通過(guò)與無(wú)攻擊性DNA結合，阻止cGAS蛋白發(fā)揮作用，從而阻止了cGAS-STING途徑的蹤跡。

BAF增強細胞核，將核被膜(或膜)連接到內部DNA。實(shí)驗表明，當這種蛋白質(zhì)從實(shí)驗室生長(cháng)的細胞中去除后，細胞核就會(huì )破裂。這種破壞將遺傳物質(zhì)釋放到細胞內液中，在那里它與cGAS蛋白接觸并觸發(fā)cGAS-STING途徑-就像它是外源DNA一樣。

有多種方法可以使核破裂，例如通過(guò)施加機械壓力。但是，據該論文的主要作者之一巴蒂斯特·蓋伊(Baptiste Guey)所說(shuō)，只有一種方法-去除BAF蛋白-會(huì )誘導免疫反應。Guey說(shuō)：“因此，我們可以得出結論，BAF在防止細胞攻擊其自身DNA方面起著(zhù)關(guān)鍵作用。”

蛋白質(zhì)的抑制劑作用至關(guān)重要：盡管cGAS-STING途徑有助于機體抵抗感染，但也需要加以控制。該論文的另一位主要作者瑪麗蓮娜·維施紐斯基說(shuō)：“核仁偶爾會(huì )破裂，但細胞能夠修復損傷。”“如果cGAS每次發(fā)生都與DNA結合，后果將更加嚴重。”

在A(yíng)icardi-Goutières綜合征中可以看到過(guò)度活躍的cGAS-STING途徑的危險：這是一種罕見(jiàn)的且通常是致命的遺傳性疾病，可引起過(guò)度的炎癥反應，就像人體細胞不斷受到入侵病原體的攻擊一樣。

還認為BAF在某些類(lèi)型的腫瘤中起作用。根據Wischnewski所說(shuō)，癌細胞中蛋白質(zhì)的高濃度可能與預后不良有關(guān)。她解釋說(shuō)：“可能BAF使腫瘤更具抵抗力。”“通過(guò)阻止cGAS-STING途徑的激活，它可能使癌細胞逃避人體的免疫系統。”

來(lái)源：生物幫

 

有下列情況者，對血清內毒素應格外留意篩選：

1.養干細胞時(shí)，干細胞對內毒素非常敏感，如果血清中內毒素≥3EU/ml時(shí)，干細胞很容易死亡。很多使用者，在血清在試用前，就通過(guò)提早審核該批次《檢測報告》，以決定是否入圍進(jìn)行試用。

2.養免疫細胞時(shí)，過(guò)高的內毒素可誘導免疫細胞釋放炎癥因子，抑制小鼠紅細胞集落的形成等。

3.基因敲除相關(guān)的細胞實(shí)驗，培養的細胞要盡可能保持其原始狀態(tài)，任何引導細胞衰老或凋亡的試劑，都會(huì )讓后續的實(shí)驗結果“失之毫厘，謬以千里”。在準備血清和其他試劑時(shí)，選擇極低的內毒素（≤1EU/ml），對實(shí)驗至關(guān)重要；

4.原代培養、雜交瘤融合、細胞轉染，或者肝細胞、神經(jīng)細胞、內皮等難養細胞的擴增，這些都需要挑選好的血清給細胞以有力支持。因此，挑選更低的內毒素，是保證實(shí)驗順利的首步。

5.實(shí)驗室有些細胞，需要長(cháng)期培養、長(cháng)期凍存，或者經(jīng)常復蘇、經(jīng)常培養的，血清會(huì )經(jīng)?；蜷L(cháng)時(shí)間作用于細胞。為保證細胞的健康，都應該選用更低內毒素的血清，以避免內毒素長(cháng)久對細胞的毒性影響。

總之，血清中內毒素含量過(guò)高，更容易導致細胞“亞健康”，造成數據不準，或細胞狀態(tài)不良、老化、甚至死亡，導致試驗中斷失敗。血清中的內毒素越低越好。

細胞培養學(xué)會(huì )均依據內毒素對血清的品質(zhì)進(jìn)行分級和命名。

內毒素含量越低的血清，級別就越高，以胎牛血清為例：

當血清中內毒素含量≤10EU/ml時(shí)，此血清為特級胎牛血清；

當血清中內毒素含量﹥10EU/ml，≤ 25EU/ml時(shí)，此血清為優(yōu)級胎牛血清；

當血清中內毒素含量≥ 25EU/ml時(shí)，此血清為標準級胎牛血清；

目前，由于同一廠(chǎng)家，不同批次的血清，內毒素數值也可能有較大差異，因此很多血清廠(chǎng)家在名稱(chēng)上已不注明級別。但使用者仍可通過(guò)檢測報告，自行甄別挑選。）