研究發現:為了讓免疫系統正確反應,T細胞需要一點「放鬆」時間

2021-01-13 前瞻網
研究發現：為了讓免疫系統正確反應，T細胞需要一點「放鬆」時間
 Winnie Lee • 2020-06-18 14:02:29　來源：前瞻網　E1339G0

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就像每次都要在大海撈針一樣，你的T細胞完成了一項看似不可能完成的任務:在你體內眾多的冒名頂替者中迅速找到幾個入侵者，從而觸發免疫反應。

T細胞必須快速反應，而且反應近乎完美，才能保護人們免受疾病的傷害。但首先，他們可能需要一點「自我」時間。

萊斯大學(Rice University)的研究人員認為，這與T細胞在與配體結合的過程中如何「放鬆」有關。配體是一種短而有功能的分子，要麼與入侵者相連，要麼與入侵者相似。

這些相似體的數量大大超過了附著在攻擊病原體上的抗原配體。

由水稻化學家Anatoly Kolomeisky、研究科學家和水稻校友Hamid Teimouri提出的理論認為，T細胞的放鬆時間——即它與入侵者或偽造者穩定結合所需要的時間——是關鍵。

他們認為，這有助於解釋入侵者促使免疫系統行動的級聯序列的其餘部分。T細胞對自身分子的不當激活會導致嚴重的過敏和自身免疫反應。

研究人員的研究發表在《生物物理雜誌》上。

T細胞在控制敏感性、特異性和速度「金三角」的參數下運行最佳。速度的要求似乎是顯而易見的:不要讓入侵者感染。

這一點很重要，因為T細胞在抗原呈遞細胞附近停留的時間非常短，所以它們必須迅速行動識別抗原呈遞細胞。

特異性是最具挑戰性的，因為自配體冒名者的數量可能比入侵者多10萬倍。

「T細胞能夠如此快速而有選擇性地做出反應，這令人驚訝。這是生物體最重要的秘密之一。」萊斯大學化學系教授兼系主任、化學和生物分子工程學教授Kolomeisky說。

他們的方法是建立一個隨機模型，分析T細胞受體如何一步一步結合抗原呈遞細胞表面的主要組織相容性肽複合物(pMHC)。

在足夠高的濃度下，邊界結合複合物觸發免疫級聯反應。

這個數學模型與實驗結果一致，表明T細胞的激活依賴於動態校正，一種生化糾錯的形式。

校正減緩了錯誤分子的鬆弛，這使得有機體開始了正確的免疫反應。

雖然這個理論有助於解釋T細胞的「絕對辨別」，但它不能解釋下遊的生化過程。然而，研究人員表示，時機可能也與這些有關。

在一個「非常推測性」的假設中，研究人員指出，當冒名者的結合速度與入侵者相匹配，同時觸發兩種生物分子級聯時，就沒有免疫反應。

當病原配體的更放鬆的結合滯後時，它似乎更有可能達到觸發免疫系統的閾值。Kolomeisky說這個概念可以通過實驗來驗證。

他和Teimouri寫道，T細胞觸發的許多其他方面需要研究，包括受體所在的細胞膜的作用、細胞與細胞之間的通訊以及相互作用時細胞的形貌。

但擁有一個簡單的定量模型是一個良好的開端。

Kolomeisky說:「我們的理論可以擴展到探索T細胞激活過程的一些重要特徵。」

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源：

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200616135744.htm

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