穿孔素--人类免疫系统"刺客"

【据Science Daily 2010年10月31日报道】来自英国与澳大利亚的科学家发现了人类免疫系统"刺客"--一种称之为穿孔素（perforin）的蛋白，这在免疫学史上尚属首次。

本研究发表于10月31日的《Nature》。英国团队的研究基地设于伦敦大学伯克贝克学院内，在那里他们利用功能强大的电子显微镜来研究穿孔素在"无赖"细胞上打孔的机制。领导伯克贝克学院英国团队的Helen Saibil教授说："在我们的免疫系统的武器库中，穿孔素是一种强力武器。没有穿孔素，人体就无法对付出现于体内的成千上万的无赖细胞。"

来自澳大利亚墨尔本莫纳什大学的James Whisstock教授说："穿孔素是我们体内的清洁工与强力武器。" 穿孔素的作用是在已癌变或已被病毒入侵的细胞上打孔。所打出的孔可以让有毒的酶进入细胞使其迅速调亡。

澳大利亚墨尔本皮特-马克卡伦癌症中心肿瘤免疫计划主任Joe Trapani教授说："如果穿孔素不能正常发挥作用的话，身体就无法消灭被感染的细胞。小鼠实验的研究表明，穿孔素功能失常时会导致恶性肿瘤尤其是白血病患病风险激增。"

诺贝尔奖获得者Jules Bordet，110多年前首次观察到了人类的免疫系统能够在靶细胞上穿孔，但是我们仍然必须等待结构分子生物学的发展，才能明确穿孔的具体过程。

Saibil教授说："从我们此前的研究工作看，我们已经了解到细菌毒素，比如说与肺炎有关细菌毒素，能改变自身形状而在细胞膜上打孔。我们对穿孔素很着迷，想知道其结构，想知道它接受指令后如何改变形态来产生相关机制。"

利用澳大利亚同步加速器分离单个穿孔素分子，并使之可视化与Saibil教授在伦敦拍摄的电子显微镜成像相结合，从而撩开了单一穿孔素分子结构的神秘面纱。Whisstock教授说道："现在我们知道了穿孔素的具体工作方式，我们能够精确瞄准枪口，对准肿瘤、疟疾与糖尿病。"另一个有趣的发现是穿孔素的重要组成成分与炭疽、利斯塔氏菌与链球菌等细菌产生的毒素十分相似，表明这种在细胞膜上穿孔的方法在进化上历史悠久。Trapani教授说："我们认为这种分子结构已经生存了近20亿年。"

研究者目前正在研究促进穿孔素更有效地抗击肿瘤以及更有效地治疗诸如脑型疟等急性疾病的方法。但当正常细胞被无辜地打上必须被消灭的死罪印记时，穿孔素也正是制造冤案的罪魁祸首，这种状况要么在自身免疫疾病的影响下出现（如早期发作的糖尿病），要么伴随骨髓移植所产生的组织免疫排斥而出现。他们获得了惠尔康信托60万英镑的资金支持，正在研究具有潜力的抑制剂以抑制穿孔素、抵抗组织免疫排斥反应。

BBSRC执行总裁Douglas Kell教授说："显微镜新技术与同步加速器实验已经为分子生物学家打开了机遇的大门。本研究是个极其优秀的范例，在这个范例中，我们所获得的有关一个分子的正常结构与功能的信息有力的巩固了我们的健康与福利方面的重要进展。"

本研究论文的共同第一作者是莫纳什大学的Ruby Law、伦敦伯克贝克学院的Natalya Lukoyanova与澳大利亚墨尔本皮特-马克卡伦癌症中心的Ilia Voskoboinik。本研究得到以上研究院、NHMRC、ARC、英国生物技术与生物科学研究委员会与惠尔康信托支持。

（中南大学湘雅医学院 龚拯 报道）

原文地址：http://www.sciencedaily.com/releases/2010/10/101031154015.htm