尽管在外观上,T细胞多呈现为小而球状的形态,但研究人员发现,它们内部的亚细胞空间组织对决定其成为哪种类型的细胞起着关键作用。当细胞核发生内陷的T细胞遭遇病原体时,它们会迅速转变为强大的效应细胞,快速增殖并杀死病原体。而拥有球状核的T细胞则更倾向于进化为长期记忆细胞,以应对未来相同病原体的攻击。
大约50年前,科学家已经认识到T细胞的两种不同功能,但直到这项研究之前,还不清楚是什么决定了T细胞的选择。研究团队利用先进的自动分析平台,对来自24名健康志愿者的数千个T细胞进行了深入分析。通过机器学习,平台成功将细胞分为三种不同的类型,其中两种圆形细胞在细胞架构上的差异对功能选择具有显著意义。
进一步的研究表明,细胞核内陷的T细胞能够迅速激活,并在24小时内转变为高效的效应细胞。它们对病原体的反应强烈,增殖速度也更快。研究还揭示了导致这种快速激活的分子机制,即特殊的细胞架构增加了钙离子的流入水平。
研究团队指出,目前尚有许多问题待解,例如如何确保血液中约60%的细胞毒性T细胞发生核内陷,而35%不发生。这一发现不仅有助于深入理解免疫系统的工作机制,还为癌症治疗提供了新的视角。许多新型疗法利用T细胞来攻击癌细胞,如果能特异性地选择和部署具有特定细胞架构的T细胞,可能会显著提高这些疗法的疗效。
总之,这项研究揭示了细胞架构在决定先天性CD8 T细胞命运中的重要作用,为免疫系统的研究和癌症治疗提供了新的思路。