Immunity | 北大蔣爭凡課題組發現錳離子是細胞內的天然免疫激活劑和警報素

2021-01-21 細胞

近日，國際免疫學著名學術期刊《Immunity》發表了北京大學生命科學學院蔣爭凡研究組在天然免疫領域的最新研究成果——Manganese Increases the Sensitivity of the cGAS-STING Pathway for Double-stranded DNA and Is Required for the Host Defense against DNA Viruses。

天然免疫是宿主抵抗病原微生物入侵的第一道防線。在抗病毒天然免疫反應中，機體通過cGAS-STING信號通路感受DNA病毒的入侵，繼而激活轉錄因子IRF3/7和NF-κB，產生I型幹擾素（IFN）等各種抗病毒細胞因子。另一方面， cGAS-STING信號通路對於抗腫瘤免疫和自身免疫病的形成也有重要作用。

該研究首次發現了一種微量元素可以在機體抵抗感染的天然免疫過程中，發揮警報素（Alarmin）和激活劑（Activator）的雙重作用：被感染細胞釋放的錳離子通過活化cGAS-STING通路，特異性地調高細胞在感染條件下對病原體的敏感性，因此錳離子在機體抵抗病毒感染的過程中發揮至關重要的作用。本研究為錳元素在體內的生理學功能，特別是作為免疫調節劑的功能研究打開了一個新的窗口。此外，這些發現還揭示了錳元素未來可能在抗感染、抗腫瘤及免疫佐劑等應用方面擁有廣闊的前景。


生命科學聯合中心2013級博士生王晨光和生命科學學院已畢業學生管玉坤博士是本文的共同第一作者，生命科學學院蔣爭凡教授為該論文的通訊作者。生科院蘇曉東教授、城市與環境學院萬禕研究員和北京大學人民醫院黃曉軍教授參與了本項目的研究。研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部國家重點基礎研究項目、北京大學「細胞增殖與分化」教育部重點實驗室和「蛋白質與植物基因研究」國家重點實驗室及北大--清華生命科學聯合中心的資助。

原文連結：http://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(18)30093-1

Cell：細胞治療領域觀察者

長按識別二維碼，輕鬆關注

相關焦點

  • 生命科學學院蔣爭凡課題組發現錳離子是細胞內的天然免疫激活劑和...
    天然免疫是宿主抵抗病原微生物入侵的第一道防線。在抗病毒天然免疫反應中，機體通過cGAS-STING信號通路感受DNA病毒的入侵，繼而激活轉錄因子IRF3/7和NF-κB，產生I型幹擾素（IFN）等各種抗病毒細胞因子。另一方面，cGAS-STING信號通路對於抗腫瘤免疫和自身免疫病的形成也有重要作用。
  • ...組合作揭示錳離子激活天然免疫關鍵模式識別受體cGAS的新催化機制
    8月18日，北京大學生命科學學院、北京大學—清華大學生命科學聯合中心蔣爭凡教授課題組與蘇曉東教授課題組合作，以Research Article形式在國際著名學術期刊Cell Reports在線發表他們在天然免疫研究領域的最新成果「Mn2+Directly Activates cGAS and
  • 揭示錳離子在腫瘤免疫中的關鍵作用及 「錳免療法」巨大應用前景
    天然免疫對腫瘤的免疫監視至關重要，如自然殺傷細胞（NK）可以不依賴抗體和補體直接殺傷腫瘤細胞，巨噬細胞（Mφ）和樹突狀細胞（DC）負責發現腫瘤細胞並將腫瘤抗原遞呈給並激活細胞毒性T細胞（CD8+ T細胞），後者特異性識別、殺滅腫瘤細胞。腫瘤細胞則進化出了一系列逃逸機制，以躲避宿主免疫系統的攻擊。
  • 我國科學家發現錳離子在機體抵抗病毒感染中發揮至關重要的作用
    在973計劃的支持下，北大-清華生命科學聯合中心、北京大學生命科學學院蔣爭凡教授研究組發現，錳離子是細胞內天然免疫激活劑和警報素。    天然免疫是宿主抵抗病原微生物入侵的第一道防線。
  • 錳離子(Mn2+)在腫瘤免疫中的關鍵作用及「錳免療法」在臨床中的巨大應用前景
    錳離子（Mn2+）在腫瘤免疫中的關鍵作用及「錳免療法」在臨床中的巨大應用前景2020年8月24日，北大-清華生命科學聯合中心的蔣爭凡實驗室與解放軍總醫院第一醫學中心生物治療科韓為東團隊合作在國際著名雜誌《Cell Research》上以Research Article的形式在線發表了腫瘤免疫領域的最新成果
  • :揭示錳元素/錳離子在腫瘤免疫中的關鍵作用及「錳免療法」在臨床中的巨大應用前景
    8月24日，北京大學生命學院/北大-清華生命科學聯合中心蔣爭凡教授課題組與解放軍總醫院第一醫學中心生物治療科韓為東教授團隊合作在國際著名雜誌Cell
  • 生科蔣爭凡課題組在Molecular Cell發文報導細胞凋亡維持「天然...
    雖然三者對於清除病原微生物都很重要，但任何一條通路的過度活化均會引起自身免疫疾病的發生，如系統性紅斑狼瘡（I-型幹擾素過度產生）和類風溼性關節炎（炎性因子過度產生）等，所以研究天然免疫系統的穩態調控具有重要的理論及實際意義。2017年，蔣爭凡課題組發表在Immunity中的文章展示了炎性小體活化後負調控I-型幹擾素通路。
  • 開啟腫瘤治療新模式,蔣爭凡/韓為東/梅倩揭示錳離子在抗腫瘤的關鍵作用
    CD8 + T細胞介導的癌症清除率通常被PD-1和PD-L1等抑制性分子之間的相互作用所抑制，這種相互作用就像剎車一樣，可防止T細胞在正常情況下過度反應，但被腫瘤細胞利用以逃避免疫監視。免疫檢查點抑制劑通過消除此類制動器而徹底改變了癌症治療方法。
  • 曹雪濤課題組Immunity發文揭示病毒免疫逃逸新途徑
    當天然免疫細胞識別了病毒的核酸或者蛋白產物等，可通過天然免疫受體和多種接頭蛋白激活下遊的信號轉導分子TBK1激酶，進而誘導I型幹擾素的表達。因此，如何精密調節天然免疫的活化和及時終止其反應是免疫學的重要研究領域。天然免疫信號轉導過程中關鍵蛋白的表達以及活性受到多種翻譯後修飾（PTM）的調控。
  • 整合素4β7活化在先天性免疫和適應性免疫介導的腸道炎症的機制
    該研究在整合素β7亞基引入點突變，構建了活化缺失的β7基因敲入小鼠，揭示了與完全抑制整合素α4β7的功能相比，α4β7活化缺失可以維持腸道內足夠的Treg細胞，有效減少免疫細胞向腸道相關免疫器官的遷移，從而有效緩解腸道炎症的發生和發展。腸道炎症性疾病（IBD）是一類嚴重危害人類生活質量和生命安全的疾病，主要包括潰瘍性結腸炎（UC）和克羅恩病（CD）。
  • Immunity:NK B 細胞調節天然淋巴細胞抗感染機制
    2016年7月20日 訊 /生物谷BIOON/ --天然免疫系統是宿主抵抗微生物感染與惡性腫瘤的第一道屏障。天然淋巴細胞，包括NK細胞與最近鑑定出來的ILC（defined innate lymphoid cells）等對於天然免疫反應具有重要的作用。這些天然免疫細胞存在於宿主的不同組織，在組織損傷，感染以及炎症反應中起到了最初的保護作用。
  • Immunity:抗真菌感染的天然免疫信號新發現
    2015年10月22日 訊 /生物谷BIOON/ --CARD9蛋白是天然免疫系統中C-type lectin 受體下遊的結合蛋白，負責傳遞上遊受體識別特定物質後產生的信號。C-type lectin 受體主要包括dectin-1，dectin-2等，它們主要識別真菌或細菌細胞壁的組分。
  • 中國農業大學竇道龍課題組鑑定到大麗輪枝菌一個新MAMP分子及其免疫受體!
    2020年11月18日，植物科學權威期刊Journal of Integrative Plant Biology在線發表了來自中國農業大學竇道龍課題組(點擊查看課題組最新研究進展：EMBO Reports  | 中國科學院聯合中國農業大學揭示大豆受體激酶
  • ...報導去SUMO化修飾調控線粒體未摺疊蛋白質反應及其介導的天然...
    線粒體是細胞內最重要的細胞器之一，不僅為細胞提供了絕大部分的能量，也參與了胺基酸和脂肪等物質的代謝、免疫響應和程序性細胞死亡等過程。因此，維持線粒體的正常功能對於生物的正常生長和生存至關重要。
  • 研究發現AMPK小分子激活劑
    利用建立的AMPK激活劑分子水平高通量篩選模型，通過對國家新藥篩選中心化合物庫中的3600個化合物進行隨機篩選，得到了結構新穎的AMPK小分子激活劑PT1。基於建立的激活劑PT1與人源AMPKα1催化亞基結構的對接模型，通過點突變實驗結果表明激活劑PT1可能通過與人源AMPKα1催化亞基上的Glu96殘基，Lys156殘基，Asp291殘基相互作用從而調控了AMPK的活性。PT1能劑量依賴性地增加L6肌細胞內的AMPK及其下遊底物ACC的磷酸化水平，PT1處理Hela細胞的結果表明其刺激AMPK和ACC的活性是不依賴於AMPK的上遊激酶LKB1的。
  • 體液免疫和細胞免疫在獼猴中對SARS-CoV-2感染具有保護作用
    體液免疫和細胞免疫在獼猴中對SARS-CoV-2感染具有保護作用 作者：小柯機器人 發布時間：2020/12/9 13:03:26 美國哈佛醫學院Dan H.
  • Cell:抗HIV-1天然免疫輔助受體新發現
    2015年6月5日 訊 /生物谷BIOON/ --天然免疫反應對於HIV-1的傳播與致病過程中具有重要的作用，而HIV-1本身也進化出一系列機制逃逸ISG（IFN stimulated genes）的免疫反應。最近的一些研究發現天然免疫細胞內部可能存在一種或多種信號通路用於識別HIV-1的特徵性分子物質，並引起下遊的免疫反應，比如IFN的表達。
  • 上海藥物所發現一系列天然產物結構來源的AMPK變構激活劑
    AMP依賴性蛋白激酶（AMPK）是細胞內的能量感受器，一旦被激活會開啟細胞內產生ATP的通路，關閉細胞內消耗ATP的生物合成通路。這意味著AMPK可以作為治療和預防二型糖尿病的潛在藥物靶點。然而近幾年來只有少量的AMPK直接激活劑被報導，這可能部分源自經典測活方法如濾紙法的高成本和低通量的特性。
  • 曹雪濤團隊發現首個細胞核內DNA免疫識別受體—新聞—科學網
    據論文報導，課題組發現了機體感知與甄別入侵病毒DNA的一種新型天然免疫識別受體，被稱為hnRNP-A2B1的該受體分子，能夠在細胞核內特異性地識別病毒DNA，隨後激活天然免疫信號通路和誘導幹擾素產生，啟動天然免疫應答反應以清除DNA病毒的感染。該工作開闢了天然免疫與炎症研究領域的新方向。
  • 鄧紅雨課題組揭示皰疹病毒免疫逃逸及宿主天然免疫調節的分子機制
    胞質核酸介導的天然免疫反應在抵抗病原體入侵過程中發揮至關重要的作用；其中，接頭蛋白STING和MAVS的磷酸化修飾對激活I型幹擾素反應是必需的。若天然免疫反應太弱，則宿主不能有效抵抗病原體的入侵；而天然免疫反應過強，則可能導致自身免疫疾病。