研究人员应用一种新技术来提高对肝脏疾病的理解，免疫激活

　　人体细胞被一层膜包裹着，膜上覆盖着被称为聚糖的各种糖分子。这些聚糖在健康和疾病中发挥着许多作用，因此了解它们很重要。然而，由于它们的独特性质，科学家们研究它们及其在体内相互作用的工具有限。

　　佛罗里达州朱庇特市斯克里普斯研究所助理教授、生物化学家Mia Huang博士的新研究提出了一种捕捉活人体细胞中聚糖及其蛋白质激活剂之间难以捉摸的相互作用的策略。黄和她的同事们应用这项技术来提高对肝脏疾病和免疫激活的理解。

　　在周五的《美国国家科学院院刊》上，黄和他的同事专注于一种叫做半乳糖凝集素-3的聚糖结合蛋白。与斯克里普斯研究实验室的化学家克里斯·帕克博士合作，该团队通过结合两种策略:接近标记和定量蛋白质组学，能够对半乳糖凝集素-3的受体阵列进行分类。

　　在这个过程中，他们在活体肝星状细胞和免疫细胞中发现了数百种半乳糖凝集素-3相互作用物。

　　细胞之间通过释放分子信号进行交流。这些信号，比如半乳糖凝集素-3，可以激活病毒感染后的炎症反应，或者在受伤后产生疤痕组织。

　　在生化层面上，要做到这一点，聚糖结合蛋白必须附着在它的膜受体上，就像渔夫的鱼钩穿过厚厚的海带寻找猎物一样。黄说，确定哪种钩子适合哪种糖蛋白是解决许多疾病的根本原因的必要步骤。

　　黄教授实验室的一名研究生尤金·乔(Eugene Joeh)设计了一项化学捕鱼探险，以寻找半凝集素-3。Joeh是斯克里普斯研究所斯卡格斯化学与生物科学研究生院的一名学生，他建议将一种名为APEX2的酶系在半乳糖凝集素-3分子上，这种酶之所以被选中，是因为它的体积相对较小，并且能够在细胞内外保持活性。

　　然后，他让配对的分子自由地扩散到细胞上。接下来，他添加了化学物质生物素、苯酚和过氧化氢来制造高活性的标签，这些标签可以标记结合复合物，这样就可以更容易地识别和表征它们。

　　他得到了该研究所高中实习项目参与者乔纳森·洪(Jonathan Hung)的帮助，他实习时是阳光海岸高中(Suncoast high school)的学生，现在是约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的大一新生。

　　肝脏起着许多作用。它处理通过消化吸收的营养和药物。它清除毒素，分解酒精，在食物充足或缺乏时储存或释放脂肪和糖。它分泌胆汁来帮助消化脂肪。

　　随着时间的推移，酒精中毒、自身免疫性疾病、药物滥用或病毒性肝炎等疾病对肝脏造成的损伤会导致肝纤维化。这会导致慢性高血压、肝硬化甚至肝功能衰竭。

　　导致这种不健康级联的事件涉及肝脏免疫白细胞巨噬细胞和储存脂肪的肝细胞星状细胞之间的相互作用。当肝巨噬细胞通过释放半乳糖凝集素-3激活肝星状细胞时，级联反应开始。半乳糖凝集素-3与其糖蛋白受体的对接触发星状细胞渗出胶原蛋白并产生其他变化。

　　这个信号，半凝集素-3，不仅仅是肝纤维化的一个因素。黄说，它在其他细胞中也起着重要作用，尤其是那些在免疫系统中帮助抵御感染、癌症和毒物的细胞。

　　黄说:“值得注意的是，这些蛋白质中的一些在先天和适应性免疫反应中都很重要。”她补充说，这么多半乳糖凝集素-3受体的发现提出了许多新的问题。这项工作仍在继续。

　　她说:“这给了我们一个优先考虑的蛋白质列表，这些蛋白质将成为进一步研究免疫调节和肝星状细胞激活的主题。”