上次你在醫生那里注射疫苗加強針,你知道自己為什么需要這個嗎?加強針如何確切提供長期保護免受病毒入侵一直是科學家長期以來面對的謎團。
現在,斯克里普斯研究所(TSRI)的科學家的一項新研究有助于解釋加強針如何刺激免疫記憶功能的提升,這是使疫苗變得更有效、更持久的重要一步。這些發現在2月2日發表于《自然免疫學》雜志之前就在網上公布了。
“我們現在可以看到單個記憶細胞變得能夠更好地保護人體的演變,因為它們對刺激作出反應。”該項新研究的資深作者,斯克里普斯研究所(TSRI)的Michael McHeyzer-Williams教授表示。
免疫記憶功能如何起作用
從病毒攻擊人體時,免疫系統的B細胞產生抗體來綁定和禁用當前入侵者。同時,一群記憶B細胞前往淋巴結的特殊領域。這些記憶B細胞將被訓練成能夠在再次攻擊時,分辨出即使數量再微小的病毒。
一旦記憶B細胞到達淋巴結的生發中心,它們會被克隆,每個克隆體相對的B細胞受體(與病毒相互作用的蛋白質)隨機突變。雖然一些突變是沒用的,其他的可以產生更有效的抗體。
然后每個變異記憶B細胞會對抗一部分的病毒進行測試。如果抗體通過測試并更好地綁定病毒,該B細胞最終會被釋放到身體作為侵略者偵察員。記憶B細胞可以通過相同的過程來抵抗細菌、真菌等病原體。
科學家們早就知道,每次遇到相同的病毒記憶B細胞會產生更有效的抗體,這就是為什么大多數疫苗需要加強針。但直到現在,科學家們不知道發生在淋巴結中訓練的所有階段。
“你的記憶得到強化,所以在下次看到它時可以更迅速地清除感染。” McHeyzer-Williams解釋說,“但是記憶細胞的細胞和分子細節還不太清楚。”
訓練從未停止
在新研究中,研究者給實驗鼠注射一種物質(“抗原”)刺激免疫反應。通過流式細胞儀技術,他們在注射抗原加強針的四天及八天之后收集單個記憶B細胞。
在從生發中心處收集約700個個體記憶B細胞之后,團隊直接聯想到蛋白質活性,對個體B細胞受體的基因進行測序并檢測了其他96個來自每一個記憶B細胞的基因。該方法提供了一種比以前更完整的記憶B細胞的演化圖示。
研究人員展示了記憶B細胞各種各樣的突變,表明身體正在嘗試許多不同的生存策略——它是細胞上的進化。“因為病毒和其他病原體也在不斷演變,多樣的免疫反應可能是有利的。”McHeyzer- Williams解釋說。
科學家還發現,在基因表達的有序進展下細胞經歷訓練過程不同部分,顯示了訓練程序的新特點和在疫苗加強后抗體演變的過程。
“訓練實際上是在進行中的;它們不斷訓練并更好地完成它們的任務。”在該研究中,與斯克里普斯研究所的副研究員Pierre Milpied共同擔任論文的第一作者的斯克里普斯研究所的高級科學助理Louise
McHeyzer-Williams說。
有了這些新的發現,研究人員認為可以通過加強針更好地操縱記憶系統。“你在加強針中添加的東西會對細胞間的平衡和突變率產生不同的影響。”Michael McHeyzer-Williams表示。
新聞來源:
上述新聞基于斯克里普斯研究所提供的材料 http://www.scripps.edu/注意:材料在內容和長度上有所改動。查詢詳情,請聯系上述網站。
參考雜志:
Louise J McHeyzer-Williams, Pierre J Milpied, Shinji L Okitsu, Michael G McHeyzer-Williams. Class-switched memory B cells remodel BCRs within secondary germinal centers. Nature Immunology, 2015; DOI: 10.1038/ni.3095