多聚唾液酸添加至N和/或O连接聚糖被称为多聚唾液酸化,这是一种罕见的翻译后修饰,由两种多聚唾液酸转移酶ST8SiaⅡ和ST8SiaⅣ所催化,已知主要控制脊椎动物神经系统的发育可塑性(通过调节细胞与细胞之间和细胞与基质之间的黏连)。多聚唾液酸通过大量未知机制促进癌生长和转移,因此被认为是一种治疗靶标。
Eva Kiermaier等人描述了ST8Sia
IV(表达在造血细胞上的多聚唾液酸转移酶)缺陷型小鼠的免疫学特征。在稳态条件下,突变小鼠外周淋巴结细胞密度明显下降以及腘淋巴结多数(10/16)发生缺失。施加炎性刺激后突变小鼠无淋巴结肿大。而脾的细胞密度未下降,表明淋巴结的淋巴细胞归巢特定缺陷。但是研究人员无法检测T细胞和B细胞表面的多聚唾液酸,并且未在淋巴细胞区室中观察到任何细胞自主迁移缺陷。而在稳态条件下,树突状细胞上的多聚唾液酸很容易检测。St8sia4缺陷型小鼠的淋巴结所含树突状细胞子集(从外周组织迁移至淋巴结)数量下降。虽然树突状细胞只构成淋巴结约1%的细胞,但其通过指导基质细胞募集淋巴细胞来控制淋巴结大小,并维持稳态。因此树突状细胞区室减小可能是淋巴结变小的原因。
研究显示,中枢趋化因子受体CCR7(控制免疫细胞迁移至次级淋巴器官)携带多聚唾液酸。这一修饰对于CCR7的配体CCL21的识别非常重要。因此,在多聚唾液酸转移酶缺陷型小鼠中,树突状细胞迁移受到抑制,表现为淋巴结稳态失调,以及对炎性刺激无反应。趋化因子与受体之间相互作用的结构功能分析显示,CCL21具有自抑制构象,在与多聚唾液酸相互作用后被释放。因此,本研究显示了糖基化介导的免疫细胞迁移及其机制,通过调节趋化因子识别,多聚唾液酸化对树突状细胞迁移进行控制。(作者:黄希瑶)
参考文献:Science 2016;351:186-190