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深度学习筛选免疫六肽登Science封面:靶向激活MST1,重塑自身免疫疾病治疗格局
时间:2026-04-09
来源:乐城先行区细胞公共制备平台陕西中心

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在免疫治疗的广阔领域中,调节性T细胞(Treg)宛如一位维持免疫平衡的关键舵手。它能够精准调控免疫反应,防止免疫系统过度激活对自身组织造成损伤,因此在自身免疫病、炎症性疾病及移植排斥等病症的治疗中,Treg细胞的数量与稳态调控成为了核心关键。然而,如何安全且有效地扩增并稳定具有抑制功能的Treg细胞,一直是困扰全球医学界的临床难题。

2026年2月25日,这一僵局被一支强强联合的科研团队成功打破。同济大学附属口腔医院孙瑶教授团队,携手上海交通大学医学院刘智多教授、张健教授团队,在国际著名期刊《科学·转化医学》(Science Translational Medicine)上发表了题为“A peptide immunomodulator activates MST1 to expand and stabilize murine and human regulatory T cells for immune tolerance”的研究文章,该研究还入选了当期期刊封面文章。这项研究宛如一颗璀璨的新星,为免疫治疗领域带来了全新的曙光。

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实验细胞选取:同时选取小鼠和人类来源的Treg细胞进行实验,以确保研究结果在不同物种间的通用性和临床转化潜力。从小鼠体内分离纯化Treg细胞,同时从人类外周血中获取Treg细胞,经过严格的纯度鉴定后用于后续实验。

分组与处理:将实验细胞分为对照组和实验组。对照组给予常规培养条件,实验组则加入不同浓度梯度的DLST - 6P进行处理。设置多个浓度梯度,旨在探索DLST - 6P作用于Treg细胞的最适浓度范围。

作用机制探究实验为明确DLST - 6P调控Treg细胞的具体机制,研究团队围绕MST1通路展开一系列实验。通过免疫共沉淀、Western Blot等技术,检测DLST - 6P处理后Treg细胞中MST1蛋白的表达水平、磷酸化状态以及其下游信号分子的变化情况。同时,利用基因敲除和过表达技术,改变Treg细胞中MST1基因的表达,观察DLST - 6P对Treg细胞增殖和功能的影响是否发生改变,以验证MST1通路在其中的关键作用。

实验实施过程

DLST - 6P的合成与纯化根据深度学习模型筛选出的DLST - 6P氨基酸序列,采用固相合成法进行化学合成。合成后的肽类物质通过高效液相色谱(HPLC)进行纯化,确保其纯度达到实验要求。纯化后的DLST - 6P经过质谱鉴定,确认其氨基酸序列的准确性。

细胞培养与处理将分离纯化后的小鼠和人类Treg细胞分别接种于培养板中,置于37℃、5%CO₂的培养箱中培养。待细胞生长至对数生长期时,按照实验设计分组加入相应浓度的DLST - 6P或对照处理液。在培养过程中,定期观察细胞的形态变化,通过显微镜记录细胞的生长状态。

细胞增殖与功能检测

增殖检测:采用CCK - 8法和流式细胞术检测Treg细胞的增殖情况。CCK - 8法通过检测细胞内脱氢酶的活性来反映细胞的增殖能力,流式细胞术则通过标记细胞增殖相关抗原,精确统计处于增殖状态的细胞比例。在处理后的不同时间点(如24h、48h、72h)进行检测,以观察DLST - 6P对Treg细胞增殖的动态影响。

功能检测:通过检测Treg细胞抑制效应T细胞(Teff)增殖的能力来评估其功能。将经过DLST - 6P处理的Treg细胞与Teff细胞按一定比例共培养,同时设置单独培养的Teff细胞作为对照。利用流式细胞术检测Teff细胞的增殖情况,计算Treg细胞的抑制率,以此判断DLST - 6P对Treg细胞功能的调控作用。

机制验证实验

蛋白表达与磷酸化检测:在DLST - 6P处理Treg细胞后的不同时间点,收集细胞样本,提取总蛋白。通过Western Blot技术检测MST1蛋白的表达量以及其磷酸化水平,同时检测下游信号分子如YAP/TAZ等的表达和活性变化。实验过程中设置内参蛋白,以确保实验结果的准确性和可比性。

基因操作实验:利用慢病毒载体构建MST1基因敲除和过表达的Treg细胞株。将构建好的慢病毒感染Treg细胞,通过筛选获得稳定敲除或过表达MST1基因的细胞系。随后,用DLST - 6P处理这些基因修饰后的Treg细胞,检测其增殖和功能变化,与正常Treg细胞的处理结果进行对比,进一步验证MST1通路在DLST - 6P调控Treg细胞过程中的核心作用。

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实验结果分析与结论

DLST - 6P对Treg细胞增殖与功能的影响实验结果显示,与对照组相比,DLST - 6P处理后的小鼠和人类Treg细胞增殖能力显著增强,且呈现出一定的浓度依赖性。在功能检测中,经过DLST - 6P处理的Treg细胞对Teff细胞增殖的抑制率明显提高,表明其免疫抑制功能得到有效增强。

MST1通路的关键作用验证Western Blot结果表明,DLST - 6P处理能够显著激活Treg细胞中的MST1通路,表现为MST1蛋白磷酸化水平升高,下游信号分子的表达和活性也发生相应改变。基因敲除MST1基因后,DLST - 6P对Treg细胞增殖和功能的促进作用明显减弱;而过表达MST1基因则能增强DLST - 6P的调控效果。这充分证明了DLST - 6P是通过激活MST1通路来实现对Treg细胞增殖和功能的特异性调控。

研究结论本研究成功利用深度学习模型筛选出六肽DLST - 6P,该肽类物质能够特异性激活MST1通路,从而有效扩增并稳定小鼠和人类Treg细胞,为自身免疫病、炎症性疾病及移植排斥等疾病的治疗提供了全新的策略和潜在的药物靶点。同时,该研究也为AI技术在生物医学领域的应用提供了成功范例,为后续新型免疫调节剂的研发开辟了新路径

精准靶向:破解免疫治疗瓶颈

传统的蛋白质疗法在治疗过程中往往面临着抗药抗体的难题,这不仅会降低治疗效果,还可能引发一系列不良反应。而此次研究团队另辟蹊径,将目光投向了寡肽领域。他们巧妙地运用深度学习模型,如同在茫茫大海中精准定位宝藏一般,成功识别出一种六肽——DLST - 6P。这种六肽具有独特的特性,能够特异性地增强Treg细胞的增殖和功能,就像一把精准的钥匙,恰好打开了Treg细胞调控的大门。

DLST - 6P通过激活MST1信号通路,实现了对Treg细胞的精准调控。MST1信号通路就如同Treg细胞内部的一个精密调控开关,一旦被激活,就能促进Treg细胞的扩增,并维持其稳定的功能状态。在动物实验和人体细胞实验中,DLST - 6P都展现出了卓越的效果。它能够显著增加Treg细胞的数量,同时增强其抑制免疫反应的能力,为治疗自身免疫病等疾病提供了全新的策略。

临床转化:带来治疗新希望

这项研究成果不仅仅停留在实验室阶段,更具有广阔的临床应用前景。牙周炎作为一种常见的炎症性疾病,严重影响着人们的口腔健康和生活质量。而DLST - 6P的出现,为牙周炎的治疗提供了新的思路。通过调控Treg细胞的数量和功能,有望减轻牙周组织的炎症反应,促进牙周组织的修复和再生。

除了牙周炎,该研究成果在自身免疫病、移植排斥等疾病的治疗中也具有巨大的潜力。例如,在类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等自身免疫病的治疗中,通过扩增和稳定Treg细胞,可以有效抑制免疫系统对自身组织的攻击,缓解病情。在器官移植中,Treg细胞的调控能够降低排斥反应的发生风险,提高移植器官的存活率。

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这项研究的成功,标志着免疫治疗领域迈出了重要的一步。然而,我们也应该清醒地认识到,从实验室研究到临床应用还有很长的路要走。未来,科研团队还需要进一步开展大规模的临床试验,验证DLST - 6P的安全性和有效性。同时,还需要深入研究其作用机制,优化治疗方案,以实现更好的治疗效果。

此外,AI技术在药物研发中的应用也将不断深化。随着人工智能技术的不断发展,我们有理由相信,未来将会有更多的智能药物研发工具涌现,为医学研究带来更多的突破。AI与医学的深度融合,将开启一个全新的医疗时代,为人类的健康事业做出更大的贡献。

参考文献

1:https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adz0672

免责声明:本文旨在科普相关知识,不作为医疗指导意见

编辑|Zhang.ZG

审核|Geng.ZG

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