無頜類七鰓鰻的適應性免疫系統依賴于可變淋巴細胞受體(VLR),這種受體通過體細胞多樣性產生龐大的識別譜系,但其在單個淋巴細胞中的組織方式一直未被研究清楚。2026年6月15日,華東師范大學生命科學學院楊嘉龍教授、韋秀梅副教授團隊與遼寧師范大學逄越教授團隊合作完成的題為《An invariant VLR-like receptor refines the T-like cell framework in lamprey》的研究論文正式在Nature Communications期刊。這項研究利用了單細胞轉錄組學技術,從七鰓鰻中鑒定了出一個新的VLR樣受體。華東師范大學為第一完成單位,楊嘉龍/韋秀梅/逄越為共同通訊作者。
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首先,研究團隊重新分析了七鰓鰻的血液、鰓和腸道的單細胞轉錄組數據,在T樣和B樣淋巴細胞群中仔細比對已知VLR基因的表達情況。他們發現除了VLRA、VLRB、VLRC以及近年報道的VLRD、VLRE和VLRF之外,還存在一個從未被描述過的轉錄本,并且它只出現在T樣細胞的群體中,團隊將這個新基因暫時命名為VLR-like。研究團隊隨后進行序列分析顯示,VLR-like編碼的蛋白質保留了七鰓鰻VLR家族的典型模塊化結構,包括N端LRR、多個LRR可變區和C端LRR等關鍵區域,但它的LRRNT、LRR1和LRRCT等核心結構域與已知的VLRA到VLRF都不一樣,這表明它不屬于任何已有的VLR類型。此外,VLR-like基因只包含一個外顯子,在不同個體的cDNA克隆中測序沒有發現任何序列變異,這表明它是一個胚系編碼的、不經過體細胞多樣化的受體。同時,結構預測和細胞實驗證實VLR-like沒有經典的跨膜結構域,而是通過糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨定在細胞膜表面,這一點與某些共受體或輔助分子的定位方式類似。
為了在蛋白水平上追蹤VLR-like陽性的淋巴細胞,研究團隊成功制備了針對該受體的特異性單克隆抗體。他們發現VLR-like陽性細胞廣泛分布在七鰓鰻的鰓、腸、肝、腎、皮膚和外周血等多個免疫相關組織中,這種分布模式與有頜類脊椎動物中T細胞的系統性分布非常相似。在功能檢測中,當用經典的T細胞絲裂原植物血凝素(PHA)刺激時,VLR-like陽性淋巴細胞表現出明顯的ERK和JNK信號通路磷酸化增強,并且細胞出現了顯著增殖。這些特征與七鰓鰻中已知的VLRA陽性類T細胞完全一致。相比之下,VLR-like陽性細胞不能吞噬熒光微球,也沒有檢測到抗原加工相關的蛋白酶活性,而且不會向血清中分泌可溶形式的VLR樣蛋白,說明它們不具備B樣細胞或VLRB陽性類B細胞的典型功能。
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最關鍵的發現來自于不同VLR在同一個體內的共表達分析。研究團隊通過流式細胞術證實,VLR-like陽性細胞與VLRA陽性細胞基本上是兩群不重疊的淋巴細胞,但VLR-like與VLRC的關系完全不同。他們發現一部分淋巴細胞同時表達VLR-like和VLRC,另一部分VLR-like陽性細胞則單獨表達VLR-like而不表達VLRC。換句話說,VLR-like陽性的類T細胞群體實際上包含了兩個亞群:VLR-like單陽性細胞和VLR-like與VLRC雙陽性細胞。免疫熒光實驗在組織切片上也看到了同樣的共定位結果。隨后,研究團隊用免疫共沉淀的方法進一步驗證,發現VLR-like可以與VLRC發生物理上的相互作用,卻不與VLRA結合。這個結果提示,VLR-like可能不是作為一個獨立的抗原識別受體在工作,而更可能與多樣化的VLRC分子在同一細胞表面形成某種復合物,共同參與免疫應答。
綜合這些發現,研究團隊提出七鰓鰻類T細胞的組織框架需要被修正:VLRA陽性細胞構成一個獨立的譜系,而VLR-like陽性細胞則定義了一個更大的類T細胞群體,該群體內部包含VLR-like單陽性和VLR-like與VLRC雙陽性兩個亞群。其中VLR-like與VLRC的共表達模式,在策略上與有頜類脊椎動物中的恒定自然殺傷T細胞(iNKT)和黏膜相關恒定T細胞(MAIT)存在某種概念上的相似性,后兩者也是利用一條不變或半不變的TCR鏈與一條有限多樣化的TCR鏈配對來實現抗原識別。當然,研究團隊也強調這種比較目前僅停留在概念層面,VLR-like是否直接參與抗原識別還是主要發揮結構或信號調節作用,還需要后續實驗來回答。這項研究為理解無頜類脊椎動物適應性免疫的受體組織邏輯提供了一個新的視角。
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