研究背景

内体分选转运复合体（ESCRT）是一套进化保守的蛋白机器，在膜蛋白分选降解、囊泡形成、膜重塑和膜修复等过程中发挥重要作用。研究团队此前发现了一种非常特殊的ESCRT结构——巨型ESCRT，呈环形或螺旋形，尺寸可达数微米，远大于经典ESCRT复合物。这些结构只在特定条件下形成：致密3D胶原基质中培养，或在无血清的玻璃基底上培养。它们出现在树突状细胞（DC）、巨噬细胞和成纤维细胞表面，围绕着整合素和四跨膜蛋白簇，缺乏丝状肌动蛋白。

由于这些巨型ESCRT结构存在于抗原呈递细胞，且围绕的整合素和四跨膜蛋白都与免疫突触相关，那么这些结构是否在免疫突触及T细胞激活中发挥作用？带着这一问题，研究团队开展了系统性探究。

文章概述

免疫突触是T细胞与抗原呈递细胞之间形成的精密信号传递界面，T细胞通过这一界面识别抗原并被激活。荷兰格罗宁根大学研究团队在Advanced Biology发表的最新研究探索了一个有趣的问题：他们此前发现的巨型内体分选转运复合体

（ESCRT）结构是否参与免疫突触的形成？团队发现这些微米级的蛋白结构并未出现在树突状细胞与T细胞的接触界面，表明巨型ESCRT结构的功能可能仅限于膜修复和膜重塑，而非免疫突触信号传递。该研究为理解ESCRT系统的多样化功能提供了重要的理论基础。

主要结果

1. ESCRT在DC-DC接触界面积累

研究团队首先分析了在3D胶原基质中培养的树突状细胞之间的相互作用。IST1是ESCRT-III的核心成员，也是巨型ESCRT结构中最稳定、最易检测的标记蛋白，因此被选作观察指标。在不到5%的细胞接触界面上，研究团队观察到IST1在两个树突状细胞之间积累。虽然这种现象并不多见，但它提示巨型ESCRT结构可能参与细胞间相互作用，为后续探究其在免疫突触中的潜在角色提供了线索（图1）。

图1. IST1在树突状细胞接触界面处积累

2. DC-T细胞免疫突触中未见巨型ESCRT结构

为检验这一假设，研究团队采用混合淋巴细胞反应（MLR）模型，将人单核细胞来源的树突状细胞（moDC）与异体外周血淋巴细胞（PBL，约80%为T细胞）共培养。由于MHC单倍型不匹配，两种细胞会形成免疫突触并激活T细胞。共培养2小时后，研究团队对巨型ESCRT系统的多个核心成员进行免疫染色检测，涵盖ESCRT-III（IST1、CHMP4）、ESCRT-I（TSG101）、辅助蛋白ALIX以及与ESCRT协作的Spastin。结果显示，在可能造成膜损伤的玻璃支撑物接触面以及硅晶体诱导的膜损伤部位，均可观察到IST1标记的巨型ESCRT结构，但在MLR共培养体系的DC-T细胞界面却未见积累（图2）。同样，CHMP4、ALIX和Spastin在免疫突触处均未富集，TSG101也仅在极少数情况下出现。这些结果表明，巨型ESCRT结构专一性地响应膜损伤，而不参与免疫突触形成及T细胞激活。

图2. IST1积累于膜损伤部位而非DC-T细胞界面

3. 验证MLR模型中免疫突触的形成

上述实验的一个潜在问题是：显微镜观察无法区分T细胞究竟是在扫描树突状细胞表面，还是已形成真正的免疫突触。如果突触尚未形成，巨型ESCRT结构的缺失就缺乏说服力。为排除这一疑虑，研究团队设计了多项对照实验。首先，通过ELISA检测MLR反应上清中的干扰素-γ（IFN-γ）分泌，确认T细胞激活。其次，通过标记微管组织中心（MTOC）组分pericentrin，观察到MTOC向免疫突触转位——这是功能性免疫突触形成的标志。研究团队还用CellTrace Violet标记PBL以确认细胞间接触，并证实Arp2/3抑制剂CK-666可阻断MTOC转位，与Arp2/3在免疫突触形成中的已知作用一致。透射电镜进一步显示，PBL与moDC之间形成了紧密的细胞界面，且高尔基体定位于该界面附近。这些结果证实，即使在IST1等巨型ESCRT结构蛋白缺失的情况下，功能性免疫突触仍可正常形成并激活T细胞（图3），进一步说明巨型ESCRT结构不参与这一过程。

图3. T细胞在IST1缺失的情况下仍能与DC形成功能性免疫突触

研究结论

本研究探究了巨型ESCRT结构是否参与免疫突触形成及T细胞激活。尽管有多条证据支持这一可能性——ESCRT存在于抗原呈递细胞、围绕整合素和四跨膜蛋白——然而实验结果提示，巨型ESCRT结构不参与树突状细胞与T细胞之间的免疫突触形成，对T细胞激活无直接影响。

通过对这类特殊的巨型ESCRT结构进行创新性的功能探索，本研究虽然得到了阴性结果，但也提示其可能不直接参与免疫突触形成，为后续研究提供了理论指导。考虑到免疫突触是一个高度动态的过程，未来若能结合活细胞成像追踪巨型ESCRT的实时定位变化，将有助于全面理解其在免疫系统中的功能边界。

论文信息

What Is the Role of Giant Endosomal Sorting Complexes Required for Transport (ESCRT) Structures in T Cell Activation?

Anthi Psoma, Femmy C. Stempels, Rinse de Boer, Geert van den Bogaart*

Advanced Biology

DOI:10.1002/adbi.202500226

原文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adbi.202500226

期刊介绍

Advanced Biology是Wiley出版社旗下Advanced 系列期刊之一。Advanced系列是Wiley倾力打造的自主旗舰品牌，涵盖了各学科领域的优秀期刊。作为Advanced系列的第一本生命科学类期刊，Advanced Biology （IF:2.6）创刊于2017年，旨在成为生命科学领域具有国际影响力的原创成果发表平台，涵盖从分子到整个生命体以及更高尺度的生命科学研究。期刊致力于报道重要新颖具有广泛生物学意义的基础及应用研究，包括但不限于以下领域：细胞与分子生物学、系统生物学、合成生物学、组织工程与再生医药、生物技术与生物工程、免疫学、微生物学、结构生物学、神经生物学、癌症研究、发育生物学、遗传学与表观遗传学、生态系统与进化生物学等。作为Hybrid期刊，Advanced Biology为作者提供Gold Open Access发表选项。