Science Signaling封面：普通细胞变身“清道夫”

　　

生物通报道：科学家们通过简单改造为普通细胞赋予了吞噬能力，让它们瞬间变身成为机体的“清道夫”，这一成果于七月十五日发表在Science Signaling杂志上。研究人员指出，这一技术开辟了一个全新的治疗途径，可以帮助患者自身细胞更好地对抗感染甚至癌症。

“我们的目标是通过编程普通细胞，让它们能够吃掉机体内的危险垃圾，例如致病菌、阿尔茨海默症的β淀粉样蛋白斑块、癌细胞等等，”这项研究的领导者，Johns Hopkins大学医学院的副教授Takanari Inoue说。“为此，我们分析了吞噬作用的具体机制，并在此基础上让普通惰性细胞获得了识别和吞噬垂死细胞的能力。这是一个重要的进步。”

识别和吞噬凋亡细胞通常是白细胞（巨嗜细胞和中性粒细胞）的工作，这些细胞也会通过吞噬作用（phagocytosis）清除细菌和其他入侵者。在这项研究中，Inoue与东京大学的研究人员合作，确定了细胞进行吞噬所需的最少工具。（延伸阅读：Nature子刊：干细胞的新保镖）

他们选择了一种体外培养的人类细胞HeLa,，这种细胞在正常情况下并不具有吞噬能力。研究人员知道，如果将正确的“受体”引入HeLa细胞表面，就能够使这种细胞对附近垂死的细胞感兴趣。而蛋白MFG-E8的C2结构域，能够识别垂死细胞表面的求救信号并贴附上去。

为了C2片段连到HeLa细胞表面，研究人员将它附着在另一个前往细胞表面的蛋白，细胞自身的转运系统会将它们一起带到细胞表面。“我们将C2 送上了膜蛋白乘坐的列车，”Inoue说。

研究人员发现，每个这样的HeLa细胞上粘附了多达6个垂死细胞。不过，此时HeLa细胞还不具备吞噬这些细胞的能力。

此前有研究显示，激活Rac基因可以使细胞吞入附着在自己表面的微珠。于是研究人员在表面带有C2的HeLa细胞中激活了Rac，结果显示，经过改造的HeLa细胞能够轻易吞噬粘在自己表面的垂死细胞。

“这项研究表明，人们可以赋予普通细胞吞噬其他细胞的能力，承担巨噬细胞的独特功能，”Inoue说。

研究人员强调，经过改造的HeLa细胞应该还不能分解自己吞噬的垂死细胞。下一步，他们将帮助HeLa细胞完成整个吞噬程序。在此基础上，人们将能开发出一种全新的免疫疗法。

 

生物通编辑：叶予

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Rapidly rendering cells phagocytic through a cell surface display technique and concurrent Rac activation