免疫细胞是如何作战？在组织中“打洞”开辟隧道，“穿山越岭”奔赴前线

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面对新冠病毒，机体内的细胞毒性T淋巴细胞（CTL）将化身“精确导弹”，高效识别被感染的细胞并进行剿灭。可以说，CTL细胞是身体“战疫”胜利的功臣之一。

那么，CTL是如何导航和搜索到“敌军”的呢？近日，有研究者揭示了CTL细胞的“行军轨迹”，并表明组织细胞外基质的调节特性对免疫反应的效率产生影响，或为新冠治疗、癌症免疫治疗提供新的思路与策略。

3D胶原蛋白基质

重现免疫细胞“迁移”能力

△在不同浓度的3D胶原基质中，CTL细胞迁移轨迹

接下来，研究人员又详细探讨了CTL如何在胶原蛋白基质中移。他们对胶原蛋白进行了荧光染色，并使用光片显微镜观察了CTL的运动。

△在3D胶原蛋白基质（绿、灰色）中CTL（红色）迁移的可视化

可以看出，CTL在击杀靶细胞的过程中，一开始动作缓慢，通过TCR及黏附分子与靶细胞接触并试图创造通道，此过程只需几分钟。

随后，CTL细胞与靶细胞紧密结合，CTL活化并使细胞颗粒性内容物呈现极化分布，随即启动胞吐机制，分泌细胞毒性物质，作用于靶细胞；最后，靶细胞裂解死亡。

为了更好地了解CTL细胞在外基质中的迁移，研究人员使用牛胶原蛋白在体外构建三维（3D）环境，作为ECM的模型，他们分析了两个献血者在不同浓度的胶原蛋白基质中CTL细胞的轨迹。

CTL细胞显示了3种不同类型的运动：慢、快和混合。

另外，研究者还发现，在靶细胞存在的情况下，胶原网络中的自然杀伤细胞（即NK细胞）也有类似的运动类型。NK细胞具有与CTL细胞相似的免疫功能。

CTL细胞和NK细胞运动轨迹特征的相似性，表明了两种细胞通过胶原网络迁移的共同机制。根据最初的发现，研究人员假设CTL细胞移动缓慢，因为它们要推开并撕裂胶原纤维形成通道，从而促进胶原网络中其他类型T细胞的快速移动。

实验证据支持这一假设，这项研究的一个重要限制是，它使用的是合成胶原基质，但活组织中含有许多可能影响免疫细胞迁移行为的其他成分。

△ 3D中CTL迁移期间的突起形成

接下来，研究人员将计划分析T细胞对 ECM的长期影响，他们还将研究这些通道是否能增强CTL细胞在胶原基质中寻找靶细胞的能力。

当然，目前仅在科学家的简化模型中得到了验证，而人类实际的结缔组织是更为复杂的世界，那里的免疫因子具体如何运动，还待继续探索。

不过有意思的是，研究者还在另一种免疫细胞中观察到了类似的迁移方式，这似乎在一定程度上佐证了免疫细胞均具有与CTL细胞相同的迁移行为。

总的来说，该项试验模型重现了CTL细胞攻击靶细胞的行为模式，表明了组织的细胞外基质的调节特性对免疫反应的效率产生影响，这个发现或许能为新冠治疗、癌症免疫治疗提供新的思路与策略。

而随着科学家们对免疫细胞研究的深入，相信将会有越来越多令人惊奇的事发生，而这也将推动免疫治疗的发展。