在感染、自身免疫以及癌症等情境下，STING蛋白（刺激干扰素基因激活因子的缩写）被认为是触发免疫响应的主要因素之一。这一信号蛋白能够激活参与细胞防御的基因。然而，一支来自麻省理工学院和哈佛医学院的研究团队最近发现，STING蛋白也可以作为一个离子通道，使质体中的质子泄漏出来。这使其成为首个能够将危险信号转化为离子流的人类免疫传感器。
这一发现发表在《Science》杂志上的一篇名为“Human STING is a proton channel”的文章中。研究人员写道：“质体中的质子泄漏是非经典光链3B（LC3B）脂质化和炎症小体激活的常见信号，这些过程在STING激活时被诱导。”他们进一步解释道：“基于结构分析，我们假设人类STING蛋白是一个质子通道。事实上，我们发现STING蛋白的激活导致了高尔基体的pH值增加，而且在脂质体中重构的STING蛋白能够实现跨膜质子传输。”
该研究的高级作者之一、来自哈佛医学院的Nir Hacohen博士解释道：“我们之所以提出STING蛋白可能是一个质子通道，是因为我们需要将其他实验室先前的研究结果联系起来。这些研究表明，STING蛋白或质子流都能激活炎症小体和非经典自噬，这使我们推测STING蛋白可能通过介导质子流来触发这两个下游过程。”
MIT的Darrell Irvine博士表示：“由于其对宿主免疫的重要性，人们极有兴趣开发能够激活或抑制STING蛋白活性的药物。STING蛋白作为离子通道的发现将为设计调节STING蛋白的药物治疗方式提供新的思路。”
在之前的研究中，已经证明细胞质体中质子泄漏可以引发自噬和炎症小体的形成，从而使细胞内部更加酸性。基于这一点，研究人员猜想STING蛋白是否会引起质子泄漏。他们在高尔基体上标记了一个在pH值升高时发出荧光的蛋白质。当他们用激活STING蛋白的分子处理细胞时，高尔基体的酸性减少，即失去了质子。基因筛选排除了其他离子通道控制此离子流的可能性，因此研究人员认为STING蛋白可能充当了质子通道。
麻省理工学院的生物学博士生Bingxu Liu表示：“除了其生物学意义外，这项研究还是功能基因组学领域成熟的一个显著例子。汇总的筛选数据足够可靠，可以引导专注的调查方向，甚至可以从负面结果中获得启示，就像本研究的情况一样。”
当给细胞添加激动剂C53时，质子不会从高尔基体泄漏出来，也不会启动激活自噬和炎症小体形成的下游途径，即使通过其他方式激活了STING蛋白。
近期从哈佛麻省理工学院卫生科技部门的医学工程与医学物理专业毕业的Rebecca Carlson博士表示：“我们首次能够解耦这些下游过程，可以通过C53激活干扰素，但抑制引导自噬和炎症小体形成的另外两条途径。在STING蛋白过度活化的炎症疾病背景下，我们现在可以开始探究哪种分子机制最重要，对我们所看到的表型产生最大影响。”
在未来的研究中，研究人员希望使用C53激活剂来确定这三条途径的相对重要性，并试图弄清楚哪些途径在治疗多种疾病时最有用，可以刺激或阻止。
卫兰博士表示：“现在我们知道STING蛋白是一个离子通道，我们可以提出其他可能的影响，基于STING蛋白能够传输质子的这一认识。”这一发现或将为免疫响应的理解和潜在治疗方法的开发提供新的思路。
编辑：王洪
排版：周敏
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