Nature：科學家揭示免疫細胞由一變二的神奇奧秘
免疫細胞的命運通常在細胞開始分裂的時候就已經被決定了，近日刊登于國際雜志Nature上的一項研究論文中，來自圣猶大兒童研究醫院的研究人員通過研究發現，免疫系統中扮演不同角色的子代細胞的產生或許會通過信號蛋白c-Myc的不對稱分布所驅動，在一個方向或另一個方向上“推動” c-Myc蛋白或許就可以幫助開發高效疫苗或先進的癌癥免疫療法。
細胞的不對稱分裂會產生具有兩種具有不同特性的細胞，而細胞分裂的類型對于產生多種細胞類型而言也非常必要，同時在機體發育中細胞分裂的類型也非常關鍵；相比產生兩個同樣的子代細胞而言，細胞通常會經歷不對稱的分裂來產生扮演不同角色的子代細胞，以活性T細胞為例，研究者已經知道一個子代細胞會轉變成為快速分裂的效應T細胞，而這種效應T細胞就會對機體的感染性病原體及外來威脅發起快速攻擊，而另外一個子代細胞則會變成緩慢分裂的記憶T細胞，其就會扮演哨兵的角色來為機體提供長效的保護作用，然而機制目前科學家們并不清楚上述過程發生的具體機制和原因。
研究者Douglas Green說道，本文研究中我們揭示了不對稱分裂過程中調節性蛋白c-Myc如何直接影響活性T細胞的命運和角色，同時我們還闡明了細胞不對稱分裂建立和維持的機制。通過對實驗室中培養和小鼠機體的細胞進行研究，研究者發現，在活性T細胞不對稱分裂期間，在其中一個子代細胞中會積累高水平的c-Myc蛋白，在這種細胞中，c-Myc蛋白的功能就好像喝了一杯咖啡一樣，可以促進效應T細胞的快速增殖；相比較而言，攜帶低水平c-Myc蛋白的子代細胞就扮演著記憶T細胞的角色，當小鼠機體再次遭遇威脅時這種細胞就會迅速增殖來消滅威脅。
同時研究者還鑒別出了特殊的代謝和信號通路可以作為正反饋回路，來維持較高水平的c-Myc蛋白，從而促進效應T細胞來維持自身的角色和功能，而干擾該系統中的特殊組分就會干擾c-Myc蛋白的產生，從而改變T細胞的命運，并且引發效應T細胞發揮記憶T細胞的作用。研究者Green說道，基于當前的研究成果，我們或許就有可能通過在一個方向或另一個方向調節c-Myc蛋白的產生來操控機體的免疫反應，這對于后期開發高效疫苗或先進的T細胞免疫療法治療癌癥或將提供新的希望。
c-Myc是一種重要的轉錄因子，其可以調節多種基因的表達，在細胞生長、分化等過程中扮演著重要角色，c-Myc的過量或不合適產生都是引發癌癥的標志；此前研究表明，蛋白c-Myc可以在T細胞激活后驅動細胞代謝的改變，而細胞代謝的重編程就可以誘發效應T細胞的增殖。
這項研究中，研究人員就在細胞中發現了多種代謝改變，這些改變就可以幫助調節細胞分裂、增殖及分化的方式；通過進行一系列實驗，研究者揭示了控制該系統如何通過修飾c-Myc蛋白的產生來影響T細胞的命運；當子代細胞或活性T細胞看似具有不同命運時，研究者就可以通過控制細胞的代謝或調控途徑，增加或減少c-Myc的產生來改變不同子代細胞的命運。
細胞的不對稱分裂是研究細胞中基本生化過程的重要驅動器，比如早期的胚胎發育以及干細胞的自我更新等；最后研究者表示，在其它不對稱分裂的細胞中或許也存在類似的控制機制，比如消化系統或神經系統的干細胞等。