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研究发现:为了让免疫系统正确反应,T细胞需要一点“放松”时间
2020-06-21 17:22 前瞻网   

 

就像每次都要在大海捞针一样,你的T细胞完成了一项看似不可能完成的任务:在你体内众多的冒名顶替者中迅速找到几个入侵者,从而触发免疫反应。

T细胞必须快速反应,而且反应近乎完美,才能保护人们免受疾病的伤害。但首先,他们可能需要一点“自我”时间。

莱斯大学(Rice University)的研究人员认为,这与T细胞在与配体结合的过程中如何“放松”有关。配体是一种短而有功能的分子,要么与入侵者相连,要么与入侵者相似。

这些相似体的数量大大超过了附着在攻击病原体上的抗原配体。

由水稻化学家Anatoly Kolomeisky、研究科学家和水稻校友Hamid Teimouri提出的理论认为,T细胞的放松时间——即它与入侵者或伪造者稳定结合所需要的时间——是关键。

他们认为,这有助于解释入侵者促使免疫系统行动的级联序列的其余部分。T细胞对自身分子的不当激活会导致严重的过敏和自身免疫反应。

研究人员的研究发表在《生物物理杂志》上。

T细胞在控制敏感性、特异性和速度“金三角”的参数下运行最佳。速度的要求似乎是显而易见的:不要让入侵者感染。

这一点很重要,因为T细胞在抗原呈递细胞附近停留的时间非常短,所以它们必须迅速行动识别抗原呈递细胞。

特异性是最具挑战性的,因为自配体冒名者的数量可能比入侵者多10万倍。

“T细胞能够如此快速而有选择性地做出反应,这令人惊讶。这是生物体最重要的秘密之一。”莱斯大学化学系教授兼系主任、化学和生物分子工程学教授Kolomeisky说。

他们的方法是建立一个随机模型,分析T细胞受体如何一步一步结合抗原呈递细胞表面的主要组织相容性肽复合物(pMHC)。

在足够高的浓度下,边界结合复合物触发免疫级联反应。

这个数学模型与实验结果一致,表明T细胞的激活依赖于动态校正,一种生化纠错的形式。

校正减缓了错误分子的松弛,这使得有机体开始了正确的免疫反应。

虽然这个理论有助于解释T细胞的“绝对辨别”,但它不能解释下游的生化过程。然而,研究人员表示,时机可能也与这些有关。

在一个“非常推测性”的假设中,研究人员指出,当冒名者的结合速度与入侵者相匹配,同时触发两种生物分子级联时,就没有免疫反应。

当病原配体的更放松的结合滞后时,它似乎更有可能达到触发免疫系统的阈值。Kolomeisky说这个概念可以通过实验来验证。

他和Teimouri写道,T细胞触发的许多其他方面需要研究,包括受体所在的细胞膜的作用、细胞与细胞之间的通讯以及相互作用时细胞的形貌。

但拥有一个简单的定量模型是一个良好的开端。

Kolomeisky说:“我们的理论可以扩展到探索T细胞激活过程的一些重要特征。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

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

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责任编辑: 3976DBC

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