近日，国科大杭州高等研究院（以下简称杭高院）生命与健康科学学院（以下简称生命学院）陈剑峰/陈世阳团队在国际学术期刊Communications Biology发表了题为 “Integrin α4β1 signaling modulates cell spreading and migration by dynamic regulation of paxillin expression”的研究论文。该研究揭示了整合素α4β1与其配体VCAM-1结合后，通过FAK/AKT/NF-κB信号轴上调桩蛋白（paxillin）的瞬时转录表达，进而增强整合素α4与paxillin的结合、促进T细胞从铺展状态向迁移状态转变的分子机制，这一发现为理解免疫细胞在血管中的高效巡航和定向迁移提供了新视角。
整合素介导的细胞黏附与迁移是免疫应答的关键环节，在淋巴细胞归巢的过程中，细胞在血管内皮表面滚动、黏附、铺展并定向迁移。在此过程中，paxillin作为黏着斑中的关键接头蛋白，在整合素下游信号传导中发挥重要的调控作用。已有研究表明，paxillin能够直接结合整合素α4亚基的胞内尾部促进细胞迁移，同时对抑制黏着斑形成和细胞铺展至关重要。然而在这一动态过程中，paxillin自身的表达水平如何被调控尚不清楚。
研究团队以人T淋巴细胞(Jurkat)为主要研究模型，发现当细胞通过整合素α4β1与其配体蛋白VCAM-1结合时，会依次经历黏附、铺展和迁移三个时序阶段，而通过多聚赖氨酸介导的非特异性黏附则无法启动这一过程。进一步研究发现，整合素α4β1与配体结合触发了paxillin短暂的转录上调，蛋白水平随之上升，当细胞进入迁移阶段时转录停止，蛋白水平保持在稳定状态。蛋白质合成抑制实验证实paxillin的上调依赖于新蛋白的合成。利用siRNA敲低paxillin后，细胞铺展面积显著增加但迁移速度减慢，证明paxillin的瞬时时上调是细胞从铺展向迁移转变所必需的。此外，paxillin表达上调后进一步增强了其与整合素α4尾部的结合，并伴随paxillin向迁移细胞前缘的重新分布。在机制层面，该研究表明FAK/AKT/NF-κB信号轴对于paxillin的转录上调至关重要——抑制该信号通路中任一节点均会阻断paxillin的转录上调并抑制细胞铺展和迁移。这一发现将整合素信号调控的视角从经典的蛋白修饰和招募拓展到了转录层面，为理解免疫细胞如何在血管巡逻和炎症反应中快速、精准地调整其黏附装置提供了重要的理论依据。
杭高院生命学院为该工作的第一完成单位。杭高院生命学院研究生马康静、袁野为论文共同第一作者。陈世阳副研究员和陈剑峰研究员，以及苏州大学附属第九人民医院言湛军主任为论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、杭高院自主部署项目的联合资助。该工作得到了杭高院生命学院分子细胞公共技术平台的帮助和支持。
