髓样细胞功能与膜丰度的相关性研究

在过去的几十年里，随着科学技术的快速发展，人类对于免疫系统的理解不断深入。在所有免疫细胞中，专业的吞噬细胞（如中性粒细胞和巨噬细胞）在清除凋亡细胞、细胞碎片和入侵病原体方面发挥着至关重要的作用。这些细胞通过吞噬作用摄取并内吞外来物质，这一进化上高度保守的行为对于多细胞生物体的正常生理功能至关重要。然而，吞噬作用的失调与多种疾病相关联，包括感染易感性增加、自身免疫疾病、神经退行性疾病和动脉粥样硬化等。

尽管在吞噬作用的生化调控机制方面取得了很多成就，但我们对这一过程的生物物理和生物化学模式的了解仍然有限。本研究项目由Benjamin Y. Winer和团队在《Science Immunology》发表（标题：Plasma membrane abundance dictates phagocytic capacity and functional cross-talk in myeloid cells，日期：2024年6月7日）。该团队来自包括纪念斯隆·凯特琳癌症中心、加利福尼亚大学旧金山分校等在内的多个研究机构。

研究团队发现，血浆膜（细胞膜）的丰富程度是调节吞噬细胞行为的关键调节因素。他们通过敲除Gβ4蛋白亚单位的基因，观察到了中性粒细胞和巨噬细胞中膜显著扩张，并伴随有明显下降的膜张力。这些生物物理变化促进了细菌、真菌、凋亡细胞尸体和癌细胞的吞噬。此外，研究人员还发现缺失Gβ4的中性粒细胞在摄取细胞物质后迁移能力的正常抑制作用受损。在体内，Gβ4敲除小鼠的中性粒细胞不仅展现出肺部吸入真菌分生孢子的吞噬能力增强，而且还增加了对吞噬病原体后转运至其他器官的能力。这些结果揭示了一个意想不到的，重要的生物物理控制机制，这一机制对于骨髓样细胞功能决策的中心地位。

Winer等人首先详细阐述了生化通路如何影响吞噬作用，特别是蛋白质分子如何介导细胞外物体的识别以及信号传导通路如何驱动货物的包裹。他们也注意到吞噬作用是一个强烈的物理过程，因此可能受到生物物理和生化模式的双重调控。这正是他们在这篇研究报告中着重研究的重点。通过敲除Gβ4亚单位，研究人员发现了在细胞吞噬作用和迁移中所发挥的重要作用，为我们如何调节免疫细胞提供了新的见解和可能的治疗疾病的方法。

通过这项研究，Winer等人不仅阐明了吞噬作用中出现的生物物理机制，也强调了这些机制对于理解和治疗有关吞噬作用错位的疾病的潜在价值。未来的研究可以探索通过靶向细胞建筑基础来操纵免疫细胞活性，从而无视特定靶点来调节免疫细胞功能。这项研究也许能够开辟治疗系统性微生物感染和增强被改造的抗原受体（CAR）巨噬细胞抗肿瘤潜力的全新途径。