阐明对异常DNA的免疫反应
我们的细胞含有一种称为 cGAS 的 DNA 检测器，用于向免疫系统通报病毒和细菌感染、细胞死亡以及癌症期间的转化。由伊克巴斯克研究教授 Sergio P. Acebrón(巴斯克大学和海德堡大学)领导的研究人员将这一保守的细胞过程生物工程化为一种新型荧光生物传感器。
该研究发表在《欧洲分子生物学组织杂志》上，提供了一种多用途生物医学工具，用于可视化细胞群体对异常 DNA 的先天免疫反应。
我们每个细胞的遗传信息都存储在细胞核(基因组 DNA)和线粒体(线粒体 DNA)中。由蛋白质 cGAS、STING 和 IRF3 控制的保守分子通路可以检测这些隔间之外的 DNA，并通过次级信使(包括 cGAMP 和干扰素)将其报告给邻近的免疫细胞。
因此，该系统就像一把瑞士军，可以抵抗细胞转化和死亡，这通常会导致细胞核和/或线粒体之外产生宿主 DNA 副产物，以及抵抗来自病毒和细菌感染的外来 DNA。
有趣的是，这些过程的下调是病毒和癌症免疫逃避的基础，而其异常上调与自身免疫疾病有关。然而，缺乏可视化这些细胞过程的生物报告基因阻碍了该领域的研究。
关键的细胞“探测器”
这项研究展示了如何利用激活的 STING 和 IRF3 的功能相互作用来捕获对细胞内和细胞外信使 cGAMP 反应的时空和异质动态。这种新型荧光生物传感器与成像分析工具相结合，可以可视化单细胞和群体对疱疹病毒感染的反应、细胞凋亡时释放的线粒体 DNA 以及其他异常 DNA 来源。
肿瘤的发展通常与包含基因组 DNA 的染色体分离错误有关，这些 DNA 最终可能会流出细胞核。研究表明，错误分离的染色体不会通过 STING 激活先天免疫反应，这可能是由于组蛋白对基因组 DNA 的天然包装。这一点值得注意，因为多项临床试验希望使用 STING 作为针对染色体不稳定肿瘤的靶点。
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