免疫系统如何记忆病毒:记忆T细胞的形成比我们之前认为的要早
一个人要获得对某种疾病的免疫力,T细胞必须在接触病原体后发育成记忆细胞。到目前为止,人们认为这种作用的细胞数量首先取决于初始免疫反应的大小。慕尼黑工业大学(TUM)的一组研究人员对此提出了质疑。
当病毒进入人体时,它会被免疫系统的某些细胞捕获。他们把病毒送到淋巴结在那里,它们将其片段,即抗原,提交给负责控制病毒感染的CD8+ T细胞。每个细胞的表面都有一个独特的T细胞受体,可以识别特定的抗原。然而,只有极少数的T细胞受体与特定的病毒抗原相匹配。
为了控制感染并最大限度地增强对病毒的防御能力,这些为数不多的抗原特异性T细胞开始迅速分裂并发展成效应T细胞。它们会杀死感染病毒的宿主细胞,然后在感染被清除后自行死亡。根据普遍接受的理论,这些短期效应细胞中的一些会变成内存T细胞,它在机体中长期存在。如果同样的病原体再次进入人体,记忆T细胞已经存在,并准备比第一次接触时更迅速、更有效地对抗入侵者。
记忆细胞及其起源
医学微生物学、免疫学和卫生研究所的微生物学专家、工作组组长Veit Buchholz博士说:“主流的科学观点认为,激活的T细胞首先成为效应细胞,然后才逐渐发展为记忆细胞。”但在我们看来,事实并非如此。这意味着与病原体接触后形成的效应细胞越多,记忆细胞就会越多。”然而,Buchholz和他的同事观察到的是一个不同的过程,现在他们已经在杂志上发表了他们的结果自然免疫学.
第一作者西蒙·格拉斯曼博士报告说:“我们研究了小鼠中单个激活的T细胞产生的抗病毒免疫反应,并使用单细胞命运图谱追踪了随后的记忆细胞谱系。”“基于这些实验,我们能够表明,特定的T细胞家族从单个细胞的后代形成的‘记忆’比其他细胞多1000倍。然而,这些长期占主导地位的T细胞家族对初始免疫反应的影响很小,免疫反应主要由来自其他寿命较短的T细胞家族的效应细胞主导。”
因此,在单个细胞的水平上,很明显,效应细胞和记忆细胞的发育分离在比之前认为的更早的阶段:“在与病原体对抗后的第一周,我们就看到了检测到的T细胞家族的转录组的主要差异,”该研究的第一作者Lorenz Mihatsch说。“通常在免疫反应的这个时候,CD8+ T细胞富含有助于杀死病毒感染细胞的分子。然而,我们在长期占主导地位的T细胞家族中没有发现这些溶细胞分子的迹象。相反,在这个早期阶段,它们已经专门针对记忆的发展。”
疫苗的优化
Veit Buchholz说,这些结果可能有助于改进未来的疫苗开发:“为了通过接种疫苗产生最佳的免疫反应,人体需要产生相同数量的疫苗记忆细胞越好。为了达到这个目的,有一个准确的理解是非常重要的,个体T细胞编程。”布赫兹的研究也可能有助于更快地确认一种新疫苗是否有效。布赫兹说:“为了确定免疫反应的长期强度,测量接种疫苗后几天内记忆前体的数量可能是有帮助的。”
进一步探索
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