美国著名院士Science发布免疫学重要发现

当病菌入侵之时，机体会调整自身适应及摧毁这一特定的靶标，这是免疫学的一个基本原理。然而目前对于免疫系统如何来精炼它的防御蛋白――抗体，从而最有效地瞄准入侵物的机制却仍不是很清楚。来自洛克菲勒大学的一项新研究提供了有关这一选择过程的一些重要新见解。他们的研究论文发布在7月16日的《科学》（Science）杂志上。

领导这一研究的是诺贝尔奖得主Ralph M. Steinman的得意门生、美国科学院院士、洛克菲勒大学分子免疫学实验室主任Michel Nussenzweig博士。在这项Science研究中，Nussenzweig领导科学家们揭示出了让生成高亲和力抗体的B细胞占据主导地位的一个新机制。这一研究发现是建立在去年发布的一项早期研究工作基础上。

论文的第一作者、Nussenzweig实验室研究生Alex Gitlin说：“通过一个叫做亲和力成熟B细胞竞争的过程，生成最高亲和力抗体的细胞胜出在B细胞群中占据主导地位。我们的研究工作揭示出了使得高亲和力B细胞战胜其他细胞的两个机制。”

B细胞的一些基因编码生成了抗体，抗体与称作为抗原的外源蛋白结合是免疫应答的一个组成部分。在感染过程中，B细胞和其他免疫细胞会在脾脏和淋巴结中形成称作为生发中心的微小结构。

在生发中心内，B细胞以一种达尔文样方式发生演化。B细胞中负责生成抗体的基因以比人体正常突变速率快100万倍的速度快速突变，同时细胞在进行增殖。之后那些突变提高了抗体对抗原亲和力的B细胞被挑选出来继续突变和增殖。

Gitlin说：“以往我们证实，在两轮竞争中间高亲和力细胞付出了更多的时间进行分裂和突变。现在我们证实这些高亲和力细胞还更有效地利用了这一额外的时间――以更快的速度进行分裂。”通过这种方式，生发中心生成了作为有效免疫应答基础的高亲和力抗体。

疫苗是通过将机体暴露于一些病原体片段或是减毒或死亡的病原体之下来启动这一过程，促使免疫系统产生保护性抗体。由于疫苗依赖于有效的抗体反应来实现保护，更好地了解生发中心中的抗体选择过程有可能推动开发出更有效的疫苗。

该研究小组将研究焦点放在了生发中心内部的动态上。在生发中心中，B细胞在暗区和亮区两个区域之间迁移。在暗区中，B细胞突变和增殖，当它们迁移到亮区时，会捡拾起抗原片段。它们抗体的亲和力越高，捡拾的抗原就越多。

以往的一些实验证实，另外一种免疫细胞――T细胞会在亮区基于B细胞显示的抗原数识别出更高亲和力的B细胞。B细胞递呈给T细胞的抗原越多，T细胞发送的信号就越强。因此，高亲和力B细胞会在两次到达亮区中间的时间段花更多的时间呆在暗区。

这次，研究小组发现了高亲和力细胞占据主导地位的另一个原因：这些细胞分裂的速度更快。研究人员在小鼠体内诱导了对一组工程B细胞的选择，他们利用了一些标记，让细胞为分裂做准备复制它们的DNA时掺入这些标记。利用这些技术他们发现来自T细胞的信号也会促进高亲和力B细胞在暗区中以更快的速度分裂。实际上，这些细胞花费了更多的时间，以更快的速度来复制自身。

通过标记DNA复制和追踪其进程，研究小组仔细观测了细胞周期S期（细胞在S期完成DNA复制为分裂做准备）加速的机制。他们发现在这一阶段复制叉处的双链DNA分子以更快的速度解拉链和复制导致了这种加速。

Gitlin 说：“总而言之，这些研究描述了两种互补的方式：在亲和力成熟过程中来自T细胞的信号使得装备最好的一组B细胞接管了免疫反应。有可能还有其他的尚未发现的机制在发挥作用。生发中心的动态对于这一基础免疫学过程至关重要，它们对于改良免疫及了解淋巴瘤也具有重要的意义，淋巴瘤往往是由于生发中心B细胞高速率增殖和突变所导致。”

（转化医学网360zhyx.com）