外泌体中的线粒体DNA是启动抗病毒反应的警报

卡洛斯三世国家心血管研究中心(CNIC)的研究人员提供了关于免疫系统在对病毒和细菌等病原体反应的早期阶段的防御机制的宝贵信息。这项研究结果发表在今天的自然通讯，有助于理解在早期阶段启动的细胞过程，并解释免疫系统的不同细胞群是如何通信以对病原体做出有效反应的。

CNIC的研究人员已经证明，纳米囊泡中含有的线粒体DNA会引发接受者的警觉状态细胞这激活了抗病毒基因程序。这些被称为外泌体的纳米囊泡由T淋巴细胞产生，并通过细胞间接触被树突状细胞吸收。

的免疫反应对抗病原体需要T淋巴细胞和抗原提呈细胞，尤其是树突状细胞之间通过免疫突触的形成进行特定的物理相互作用。在这一过程中，细胞通过细胞表面的受体-配体接触和外泌体的转移来交换信息。

迄今为止的研究主要集中在免疫突触如何激活T细胞中的信号通路;相比之下，树突状细胞接收信号的特性和作用却相对较少受到关注。本研究由Francisco Sánchez-Madrid教授领导的小组进行，他是CNIC细胞间通信实验室的首席研究员，公主医院免疫学服务负责人，马德里大学免疫学教授Autónoma。在之前的工作中，该小组证明了T细胞可以在免疫突触形成过程中将外泌体转移到树突状细胞。

在这项新研究中，研究小组描述了这些纳米囊泡如何“运输线粒体起源的DNA和蛋白质”，Sánchez Madrid教授解释说。

该研究揭示了线粒体成分被定向到T细胞的内泌体系统，在那里外泌体形成并随后分泌，证明了内泌体和线粒体隔室之间的紧密关系。

纳米囊泡中存在的DNA“直接通过cGAS/STING途径增加抗病毒基因的表达，从而检测到细胞核外的DNA。”研究作者丹尼尔·托拉尔巴解释说:“输入的DNA就像一个警报，触发免疫系统激活抗病毒反应。”该研究证实，外泌体内容物的获得诱导了“抗病毒基因的这种表达”，从而防止病毒感染。

这一发现为细胞外囊泡在线粒体成分水平转移中的作用开辟了新的视角。

研究小组使用了具有不同线粒体DNA基因型的动物模型，从而可以在免疫突触形成过程中追踪线粒体DNA的转移。在这项研究中，作者Daniel Torralba和Francesc Baixauli与其他CNIC小组合作，包括José教授Antonio Enriquez领导的小组以及蛋白质组学和基因组学单位。这项研究还包括来自潘普洛纳Investigación CIMA中心和其他西班牙中心的研究人员的贡献。

外泌体中DNA的转移对受体细胞的功能有影响。暴露于t细胞起源的外泌体引发了大约1600个基因表达的改变树突细胞这些修饰过的基因中有许多参与了抵御病毒感染的保护。

这些发现有助于理解在免疫突触期间启动的细胞过程，以及先天和适应性免疫系统的组成部分如何通信以对病原体做出有效反应。

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