Biophysical Properties of Self-Assembled Immune Signals Impact Signal Processing and the Nature of Regulatory Immune Function.
Biophysical Properties of Self-Assembled Immune Signals Impact Signal Processing and the Nature of Regulatory Immune Function.
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自组装免疫信号的生物物理特性影响信号处理和调节免疫功能的性质。
DOI：
10.1021/acs.nanolett.0c05118
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发表时间：
2021-05-12
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Jewell CM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Froimchuk E;Oakes RS;Kapnick SM;Yanes AA;Jewell CM
免疫治疗期间的结果不仅受到特定治疗信号和药效学的影响，而且还受到传递信号的生物物理形式的影响。这种整合在自身免疫中是决定性的，因为疾病是由免疫失调和炎症引起的。不幸的是，纳米材料设计、生物物理特性和免疫调节之间的联系还很不明确。在这里，我们设计了具有确定的电荷分布的阳离子肽抗原，然后使用静电将这些肽组装成具有阴离子调节因子的复合物。我们首先展示复合物在髓鞘驱动的自身免疫过程中诱导抗原特异性耐受。我们接下来显示这些免疫信号之间的亲和力是由电荷平衡控制的，并且该亲和力赋予在免疫处理中重要的不同生物物理性质，包括抗原可用性。自组装信号之间的潜在结合亲和力影响树突状细胞中的炎症基因表达和自身反应性转基因T细胞中的抗原特异性调节结果。这种对纳米材料-免疫相互作用的精细理解有助于更合理的免疫治疗设计。
Outcomes during immunotherapy are impacted not only by the specific therapeutic signals and pharmacodynamics, but also by the biophysical forms in which signals are delivered. This integration is determinative in autoimmunity because disease is caused by immune dysregulation and inflammation. Unfortunately, the links between nanomaterial design, biophysical properties, and immune regulation are poorly defined. Here we designed cationic peptide antigens with defined charge distributions, then used electrostatics to assemble these peptides into complexes with anionic regulatory cues. We first show complexes induce antigen-specific tolerance during myelin-driven autoimmunity. We next show affinity between these immune cues is controlled by charge balance, and that affinity confers distinct biophysical properties important in immunological processing, including antigen availability. The underlying binding affinities between the self-assembled signals influenced inflammatory gene expression in dendritic cells and antigen-specific regulatory outcomes in self-reactive transgenic T cell. This granular understanding of nanomaterial-immune interactions contributes to more rational immunotherapy design.
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