研究人員發現了一種意想不到的抗菌分子組織，它能增強免疫反應

在銀屑病或狼瘡等自身免疫性疾病中，免疫系統會對受損細胞釋放的DNA做出過度反應，這一反應會導致體內出現嚴重炎症。

到目前為止，科學家們還沒有完全理解這種免疫反應背後的分子過程，但由加州大學洛杉磯分校領導的一項新研究可能有助於改變這種情況。

加州大學洛杉磯分校(UCLA)和其他三家機構的研究人員發現，在免疫系統中發現的LL37分子，在加速人體自衛反應方面發揮著重要但出人意料的作用。這一發現可能使科學家更接近於了解如何精確控制免疫系統。

「有時候，你的免疫系統會在你不需要的時候出現，」該研究的資深作者、加州大學洛杉磯分校生物工程、化學和生物化學教授、加州大學洛杉磯分校加州納米系統研究所(California NanoSystems Institute at UCLA)的成員傑拉德·王(Gerard Wong)說。「試想一下，如果我們能夠像調溫器一樣調節免疫系統的功能，會是什麼樣子。」

這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。

免疫系統是檢測病毒和細菌攻擊的細胞的家園。這些細胞含有toll樣受體，這是一類蛋白質，通過快速檢測入侵異物中常見的分子模式，充當早期預警感測器。但在某些情況下，toll樣受體會檢測到人體自身的DNA，從而對免疫系統造成嚴重破壞。

科學家們早就知道，免疫系統會產生一種被稱為抗菌肽的「第一反應」分子——其中一種是ll37——它通過在細菌的細胞膜上穿孔來殺死細菌。然而，已有證據表明，LL37分子通過與toll樣受體共同作用，增強了免疫應答。

「但混亂如何LL37分子可以控制toll樣受體和直接免疫系統攻擊當它檢測到人體自身的DNA,」李歐內斯特說,這項研究的作者co-first,醫科學生在UCLA-Caltech醫學科學家訓練計劃最近獲得了加州大學洛杉磯分校薩姆厄工程學院生物工程博士學位。

為了理解這種機制，科學家需要更多地了解LL37的行為。

研究人員使用了一種叫做同步加速器小角度x射線散射的技術，這種技術使用非常強烈和高度純凈的x射線，使科學家能夠在納米尺度上揭示分子結構，這意味著他們可以觀察到的物體小到一米的千億分之一。然後他們使用計算機建模來生成LL37分子的三維表示。

科學家們發現LL37分子聚集成一種線性骨架。這種類似腳手架的結構有助於ll37將DNA組織成晶體狀，從而確保DNA與這些受體完美結合。

有趣的是，大量重複的DNA單元與多個toll樣受體結合，加速了機體的免疫反應——炎症反應。

「如果你觀察你的脊柱中一個單獨的、孤立的椎體，不清楚這樣一個形狀奇怪的物體是否可以組裝成脊椎骨，」Wong說。但這基本上就是LL37分子在做的。我們驚奇地看到分子以這種方式組合。該領域的大多數人認為它們主要與細胞膜相互作用，而不是與DNA或toll樣受體相互作用。

然後研究人員用LL37-DNA複合物培養小鼠和人類免疫細胞。他們觀察到一種高度活躍的免疫反應，證實LL37-DNA複合物負責激活免疫系統。

王說，對LL37作用的新認識可以給科學家提供一個更具體的靶點，用於控制免疫系統反應的研究。

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