生存:多发性硬化症中的免疫细胞激活

生物过程通常是基于分子和细胞水平的事件。为了了解在感染、疾病或正常身体功能的过程中发生了什么，科学家需要直接检查组织中的单个细胞及其活动。近年来，新的显微镜和荧光染料的发展，已经使这一科学梦想诱人地接近。来自Martinsried的Max Planck神经生物学研究所的科学家们现在已经提出了两项研究，它们引入了新的指示分子，可以可视化T细胞的激活。他们的发现为这些细胞在自身免疫性疾病多发性硬化症(MS)中的作用提供了新的见解。这些新的指标也将成为研究其他免疫反应的重要工具。

炎症是身体对潜在有害刺激的辩护响应。炎症的目的是对抗和去除刺激 - 是否是疾病引起的病原体或组织。随着炎症的进展，因此发生的重要步骤包括招募免疫细胞，这些细胞在受影响组织中的相互作用和免疫细胞的所得活化图案。科学家越多了解这些步骤，他们可以越好地发展更有效的药物和治疗方法来支持他们。对于多发性硬化症等疾病尤其如此。在这种自身免疫障碍细胞中，来自身体的免疫系统渗透到中枢神经系统在炎症过程中会造成巨大的损伤。

为了真正理解细胞过程研究多发性硬化症时，理想情况下，科学家需要在它们发生的确切位置进行实时研究——直接在受影响的组织中。近年来，新显微技术和荧光染料第一次被开发出来使之成为可能。这些彩色指示器使单个细胞、它们的组成部分或某些细胞过程在显微镜下可见。例如，马克斯·普朗克研究所的科学家神经生物学已经开发出一种遗传钙指示剂TN-XXL，它是由细胞本身形成的，可以可靠地显示单个神经细胞的活动，而且可以持续无限的时间。然而，免疫细胞不表达该指标的基因。这就是为什么以前不可能追踪免疫细胞和其他细胞之间的接触导致免疫细胞激活的位置和时间。现在，马丁斯里德的神经免疫学家同时报告了这一领域的两项重大进展。一个是他们开发了一种新的指标，可以可视化T细胞的激活。

这些细胞是免疫系统的重要组成部分，它们检测并对抗病原体或外来物质(抗原)。例如，多发性硬化症是一种T细胞在疾病中扮演重要角色的疾病:然而，在这里，它们检测和攻击身体的脑组织。如果T细胞检测到“自己的”抗原，NFAT信号蛋白就会从细胞浆转移到T细胞的细胞核。“NFAT的运动向我们表明，细胞已经被激活，换句话说，它已经‘武装起来了’，”该研究的主要作者Marija Pesic解释说临床研究杂志。“我们利用这一点将名为GFP的荧光染料与NFAT结合，从而可视化这些细胞的激活。”因此，科学家们现在能够在生物体中最终证明是否抗原导致了T细胞的激活。新指标是研究的重要新工具自身免疫疾病同时也用于研究免疫细胞的发育，感染和肿瘤反应过程中。

与这些研究平行的是，Martinsried的神经免疫学家开发了一种略有不同的互补方法。他们第一次修改了钙指示剂TN-XXL，使T细胞的激活模式能够在显微镜下观察，即使这些细胞在身体中四处游荡。当T细胞检测到抗原时，细胞内的钙浓度随之迅速上升。TN-XXL通过改变颜色使钙水平的变化明显，让科学家可以直接看到T细胞在何时何地被激活。

“这种方法使我们能够证明这些细胞真的可以在大脑中激活，”一个高兴的Marsilius Mues说，刚刚发表的研究自然医学。到目前为止，科学家们只是怀疑这种情况。在多发性硬化症的动物模型中，科学家现在不仅能够追踪T细胞以及它们在疾病过程中的激活模式。最初的调查已经表明，除了预期的抗原检测激活，钙水平也发生了许多波动，而这些波动与抗原无关。

“这些波动可以告诉我们T细胞有多强，抗原有多强，或者它可能与环境有关，”马西利乌斯·缪斯推测。这些观察结果可能预示着新的药物研究方法——或者它们甚至可能显示一种药物是否真的对T细胞活化有影响。

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