2015年7月16日

研究表明，作为抗体选择的一部分，细胞分裂加快了

这是免疫学的基本原则：当细菌入侵时，身体会适应该特定目标并破坏它。但是，关于免疫系统如何改善其防御蛋白（称为抗体）在该入侵者中最有效地为零，这仍然是未知的。洛克菲勒大学的实验提供了有关此选择过程细节的新见解。

在发表的研究中科学7月16日，由米歇尔·努森斯威（Michel Nussenzweig），桑维尔·科恩（Zanvil A. Cohn）和拉尔夫·斯坦曼（Ralph M.这一发现建立在去年发布的早期工作的基础上。

“通过一个称为亲和力成熟B细胞的过程竞争，那些产生最高亲和力抗体的细胞赢得了B细胞群体的主导地位。到目前为止，我们的工作揭示了两种机制，使高亲和力B细胞淹没了其他机制”实验室研究生，论文的第一作者亚历克斯·吉特林（Alex Gitlin）说。

B细胞具有将抗体编码的基因，该抗体锁定在外蛋白上，称为抗原，作为一个抗体的一部分免疫反应。在感染过程中，B细胞和其他免疫细胞形成脾和淋巴结中称为生发中心的微小结构。

在生发中心内，B细胞以达尔文式的方式演变。负责产生其抗体的基因迅速突变，比人体的正常突变速率快100万倍，细胞增殖。B细胞的突变会增加抗体对抗原的亲和力，然后这些细胞继续突变和增殖。

吉特林说：“以前，我们表明高亲和力细胞在竞争之间花费更多的时间进行分裂和突变。现在，我们表明这些高亲和力细胞还以更快的速度分裂，也可以更有效地使用此额外的时间。”以这种方式，生发中心产生高亲和力抗体，这是有效免疫反应的基础。

疫苗通过将身体暴露于病原体或弱化或死亡的版本中来启动此过程，从而促使免疫系统开发保护性抗体。由于疫苗取决于有效的抗体反应来保护保护，因此对生发中心中抗体选择过程的更好理解可能有可能用于开发更有效的疫苗。

该团队的研究集中在生发中心内部的动态上。在其中，B单元在两个区域之间传播，称为黑暗区域和光区。在黑暗区域，B细胞在前往光区之前突变和增殖，在那里他们捡起抗原块。其抗体的亲和力越高，它们拾取的抗原越多。

他们以前的实验表明，另一种类型的免疫细胞T细胞在光区中起作用，以根据其显示的抗原量识别较高的亲和力B细胞。B细胞对T细胞的抗原越抗原，T细胞发送的信号越强。结果，高亲和力B细胞在访问光区之间在黑暗区域中花费更多的时间。

这次，该团队还包括纪念斯隆·凯特林（Sloan Kettering）癌症中心和哈佛医学院的合作者，他确定了高亲和力细胞占主导地位的另一个原因：更快的细胞划分。他们诱导了在小鼠中选择一组B细胞的一组，并使用了细胞在复制其DNA以准备细胞分裂时结合的标签。通过这些技术，他们发现来自T细胞的信号还促使高亲和力B细胞在黑暗区域中更快地分裂。实际上，这些细胞既有更多的时间，又具有更高的速度来复制自己。

通过标记DNA复制并在其进展之后，该团队仔细研究了细胞周期的S相（细胞周期的S阶段）如何将其DNA复制以准备分裂。他们发现，在此阶段的加速度是由于双链DNA分子被解意味，并在所谓的复制叉处更快地复制。

“这些研究共同描述了两种互补的方式，其中T细胞的信号赋予了最佳配备的B细胞集以接管亲和力成熟期间的免疫反应。其他尚未发现的机制也可能正在发挥作用，”吉特林说。“生发中心的动力学对这一基本免疫学过程至关重要，它们也可能对改善疫苗和理解淋巴瘤具有重要意义，而淋巴瘤通常来自生发中心B细胞由于它们的增殖和突变率很高。”