图 基于功能核酸的三维纳米连接探针
在国家自然科学基金项目（批准号：21922404、22174039、22107027和21827811）等资助下，湖南大学、中国科学院杭州医学研究所谭蔚泓院士/邱丽萍教授团队发展了基于功能核酸的三维纳米连接探针，实现了T细胞和抗原呈递细胞（APC）膜界面微观距离的精准测量与调控，揭示了压缩膜间距可以有效增强T细胞活化程度。研究成果以“膜锚定的功能核酸纳米连接探针用于T细胞受体触发过程研究（Membrane-anchored DNA nanojunctionsenable closer antigen-presenting cell–T-cellcontact in elevated T-cell receptor triggering）”为题，于2023年3月9日发表于《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41565-023-01333-2。
T细胞是免疫系统对抗肿瘤的主要武器。T细胞的有效活化依靠其表面TCR受体与APC细胞表面pMHC复合物的特异性相互作用。TCR受体胞外结构域的分子识别如何触发其胞内ITAM基序的磷酸化（TCR triggering），一直是细胞免疫学领域非常重要，但尚未解决的科学问题。主要原因是T细胞的活化过程极其复杂，受多方面因素的影响，而传统免疫学分析手段常利用简化人工模型来讨论单一因素的影响，得到的研究结果与实际情况存在一定偏差。
为了在真实细胞相互作用体系中探究T细胞的活化过程，该团队构建了多种尺寸精确、具有良好机械刚性和几何稳定性的三维功能核酸连接探针，在纳米尺度上实现了T细胞和APC细胞膜间距的精准测量和调控。研究发现，两细胞膜间距的变化可以调节CD45等膜蛋白在T细胞激活域中的重排分布，同时影响膜界面的机械力强度，从而调控了T细胞的活化程度。此外，通过对两细胞膜界面进行压缩，该研究团队揭示了压缩膜间距可以有效增强T细胞的信号传导效率，向下扩展了T细胞免疫学研究的空间尺度。