요약: 연구자들은 면역 세포가 신체 내에서 어떻게 움직이는지 이해하는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 이전의 믿음과는 달리, 이러한 세포는 방향 신호에 반응할 뿐만 아니라 자체 경로를 형성합니다.
이 연구는 케모카인 농도를 조절하고 그 움직임을 지시하는 줄기세포의 능력에 대한 통찰력을 제공합니다. 이 지식은 질병과 싸울 때 면역 반응을 향상시킬 수 있습니다.
중요한 사실:
- 수지상 세포(DC)는 메신저 역할을 하고 조직에서 침입자를 검색하는 등 면역 반응에서 중추적인 역할을 합니다.
- 단순히 화학적 구배를 따르는 것이 아니라 DC는 이러한 농도를 적극적으로 소비하여 이동을 돕음으로써 이러한 농도를 수정합니다.
- DC의 운동성과 반응은 개별 상호 작용뿐만 아니라 세포 집단의 밀도에도 영향을 받습니다.
원천: ISTA
질병과 싸울 때 우리의 면역 세포는 목표물에 빠르게 도달해야 합니다. 오스트리아 과학 기술 연구소(ISTA)의 연구원들은 이제 면역 세포가 복잡한 환경을 탐색하기 위해 자체 유도 시스템을 적극적으로 생성한다는 사실을 발견했습니다. 이는 이러한 움직임에 대한 이전 개념에 도전합니다.
연구진의 연구 결과는 저널에 게재되었습니다. 면역학면역 체계에 대한 지식을 발전시키고 인간 면역 반응을 개선하기 위한 잠재적인 새로운 접근법을 제공합니다.
세균이나 독소와 같은 면역 위협은 인체 내 모든 곳에서 발생할 수 있습니다. 다행스럽게도 우리 자신의 보호막인 면역 체계는 이러한 위협에 대처하는 고유한 복잡한 방법을 가지고 있습니다.
예를 들어, 우리 면역 반응의 중요한 측면은 감염과 염증 동안 면역 세포의 조화로운 집단 운동과 관련이 있습니다. 하지만 우리의 면역 세포는 어느 방향으로 가야할지 어떻게 알 수 있습니까?
이 질문은 오스트리아 과학 기술 연구소(ISTA)의 Sixt 그룹과 Hanizou 그룹의 과학자 그룹에 의해 해결되었습니다. 이번 연구에서 연구자들은 복잡한 환경을 가로질러 집단적으로 이동하는 면역 세포의 능력을 강조했습니다.
줄기세포 – 메신저
수지상 세포(DC)는 우리 면역 반응의 주요 역할 중 하나입니다. 이는 침입자에 대한 신체의 첫 번째 반응인 선천적 반응과 매우 특정한 세균을 표적으로 삼고 향후 감염에 맞서 싸울 기억을 생성하는 지연된 반응인 적응 반응 사이의 전달자 역할을 합니다. 탐정과 마찬가지로 데이터 센터는 해커를 찾기 위해 조직을 검사합니다.
감염을 찾으면 활성화되어 즉시 림프절로 이동하여 전투 계획을 전달하고 체인의 다음 단계를 시작합니다.
림프절로의 이동은 케모카인(림프절에서 방출되는 작은 신호 단백질)에 의해 지시되며, 이는 경사도를 생성합니다.
과거에는 줄기 세포와 기타 면역 세포가 이러한 외부 구배에 반응하여 더 높은 농도로 이동한다고 생각되었습니다. 그러나 ISTA에서 수행된 새로운 연구는 이제 이러한 개념에 도전하고 있습니다.
하나의 미래 – 두 개의 직업
과학자들은 ‘CCR7’이라고 불리는 활성화된 DC에서 발견되는 표면 구조인 수용체를 자세히 관찰했습니다. CCR7의 주요 기능은 림프절 특이적 분자(CCL19)에 결합하여 면역 반응의 다음 단계를 촉발하는 것입니다.
“우리는 CCR7이 CCL19를 감지할 뿐만 아니라 케모카인 농도의 분포를 형성하는 데 적극적으로 기여한다는 사실을 발견했습니다”라고 Michael Sixt 연구실의 전 박사후 연구원인 Jona Alanko는 설명합니다.
다양한 실험 기술을 사용하여 그들은 DC가 이동할 때 CCR7 수용체를 통해 케모카인을 흡수하고 내부화하여 케모카인 농도가 국지적으로 고갈된다는 것을 입증했습니다.
주변에 신호 분자가 적어지면 더 높은 케모카인 농도로 이동합니다. 이 이중 기능을 통해 면역 세포는 자체 유도 신호를 생성하여 집단 이동을 보다 효과적으로 조절할 수 있습니다.
움직임은 세포 수에 따라 달라집니다.
다세포 수준에서 이 메커니즘을 정량적으로 이해하기 위해 Alanko와 동료들은 ISTA의 이론 물리학자 Edward Hanizou 및 Mehmet Can Okkar와 협력했습니다. 세포 이동 및 역학에 대한 전문 지식을 바탕으로 그들은 Alanko의 실험을 재현할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이션을 만들었습니다.
이러한 시뮬레이션을 통해 과학자들은 줄기세포의 움직임이 케모카인에 대한 개별 반응뿐만 아니라 세포 집단의 밀도에도 좌우될 것이라고 예측했습니다.
이것은 간단하지만 사소하지 않은 예측이었습니다. Kan Okkar는 “세포가 많을수록 생성되는 기울기가 커지며 이는 이 현상의 집단적 특성을 실제로 강조합니다.”라고 말합니다.
또한 연구진은 해로운 세균을 파괴하는 특정 면역 세포인 T 세포도 이러한 동적 상호 작용을 활용하여 방향성 운동성을 향상한다는 사실을 발견했습니다. 물리학자는 계속해서 “우리는 진행 중인 프로젝트를 통해 세포 집단 간의 이 새로운 상호 작용 원리에 대해 더 많이 배우고 싶습니다.”라고 말했습니다.
면역 반응 강화
이러한 발견은 세포가 우리 몸 안에서 어떻게 움직이는지에 대한 새로운 방향으로 나아가는 단계입니다. 이전에 생각했던 것과는 달리, 면역 세포는 케모카인에 반응할 뿐만 아니라 이러한 화학적 신호를 소비하여 자신의 환경을 형성하는 데에도 적극적인 역할을 합니다. 신호 전달 신호의 이러한 역동적인 조절은 그 움직임과 다른 면역 세포의 움직임을 지시하기 위한 우아한 전략을 제공합니다.
이 연구는 면역 반응이 신체 내에서 어떻게 조직되는지 이해하는 데 중요한 의미를 갖습니다. 이러한 메커니즘을 밝혀냄으로써 과학자들은 암세포나 감염 부위와 같은 특정 부위에 면역 세포의 모집을 향상시키는 새로운 전략을 설계할 수 있습니다.
신경과학 연구 뉴스에 대하여
작가: 조나 알란코
원천: ISTA
의사소통: 조나 알란코 – ISTA
그림: 이미지 제공: 신경과학 뉴스
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“CCR7은 집단 백혈구 이동을 조정하기 위해 CCL19의 센서 및 싱크 역할을 합니다.게시자: Jonah Alanko 외 면역학
요약
CCR7은 집단 백혈구 이동을 조정하기 위해 CCL19의 센서 및 싱크 역할을 합니다.
면역 반응은 백혈구의 빠르고 조화로운 이동에 달려 있습니다. 단일 세포 이동은 종종 화학 물질 및 기타 화학적 유인 물질의 구배에 의해 유도된다는 것이 잘 확립되어 있지만 이러한 구배가 어떻게 생성, 유지 및 수정되는지는 아직 잘 이해되지 않고 있습니다.
실험 데이터와 G 단백질 수용체(GPCR) CCR7에 의해 유도되는 백혈구 주화성 이론을 결합함으로써 우리는 이동을 지시하는 감각 수용체로서의 역할 외에도 CCR7이 화학 구배의 생성기 및 조절기 역할도 한다는 것을 입증했습니다. .
CCR7 리간드 CCL19에 노출되면 수지상 세포(DC)는 기본적인 GPCR 탈감작 반응의 일부로 수용체와 리간드를 적극적으로 내재화합니다.
우리는 CCR7 내재화가 화학유인물질의 효율적인 싱크 역할을 하여 케모카인의 시공간 분포를 동적으로 형성한다는 것을 보여주었습니다.
이 메커니즘은 복잡한 대량 이동 패턴을 유도하여 DC가 화학적 구배를 설정하거나 선명하게 할 수 있도록 합니다.
우리는 또한 이러한 자체 생성 그래디언트가 DC의 장거리 방향을 유지하고, 집단 이동 패턴을 환경 크기 및 형상에 적응하고, 다른 동반 셀에 조정 신호를 제공할 수 있음을 보여줍니다.
리간드를 감지하고 소비하는 GPCR로서의 CCR7의 이중 역할은 세포 자기 조절을 위한 새로운 방법을 제공할 수 있습니다.
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”