免疫系统如何构建长期记忆吗

在日本专家发现了免疫系统的一个基本组成部分的长期记忆,提供一个有用的新细节追求设计更好的疫苗的疾病,从COVID-19到疟疾。这项研究发表在实验医学杂志揭示了一个新的角色,酶TBK1在决定免疫系统的记忆B细胞的命运。

免疫系统是由许多细胞类型,但是,这两种类型相关的东京大学的研究项目白细胞称为CD4 +卵泡辅助T细胞和B细胞。人体识别感染后,卵泡辅助T细胞释放的化学信号,导致学习和记忆不成熟B细胞病原体的攻击。T-to-B细胞信号和B细胞培养的过程发生在一个临时的细胞器官的结构称为生发中心的免疫系统,包括脾脏、淋巴结和扁桃体。记忆在生发中心B细胞发达记住第一次病原体感染你,然后如果它再次进入你的身体,成熟,训练记忆B细胞诱导产生抗体的攻击它病原体繁殖之前,拯救你第二次不舒服。

“接种疫苗的目标是生产高质量为长期记忆B细胞抗体生产”项目助理教授米歇尔·s·j·李说UTokyo医学科学研究所近期发表的第一作者。

“有许多因素要考虑设计疫苗时持久的免疫力,所以我们不应该只关注生发中心。但如果你没有一个功能生发中心,那么你将会很容易再感染,”李说。

然而,没有限制的次数可以被蚊子咬伤和感染疟疾寄生虫。不知怎么的,疟疾寄生虫逃避记忆B细胞。尽管儿童比成人更容易死于疟疾,一些人可以成为重症尽管任意数量的以前的疟疾感染。

这种能力的寄生虫有效预防和规避B细胞使疟疾是一个有趣的病原体为教授Cevayir Coban,领导分工的疟疾UTokyo医学科学研究所和免疫学是研究论文的最后作者李和合作者在大阪大学。

“我们想要理解自然免疫反应的基本原理。无论我们做什么应该最终疟疾患者受益,”Coban说。“COVID-19流行带来了全球关注传染病和疫苗设计的兴趣,所以我们有机会重新关注被忽视的疾病,如疟疾,”她继续说。

多年来,科学界已经确定了范围广泛的分子TBK1角色,一种酶能改变基因的活动或其他蛋白质通过添加化学标签,通过这一过程被称为磷酸化。在抗病毒免疫中起到TBK1有著名角色的作用。然而,没有研究小组连接TBK1生发中心B细胞命运和。

研究转基因小鼠的非功能性TBK1基因只在特定类型的细胞,主要是B细胞或CD4 + T细胞。这个细胞特定类型的淘汰赛TBK1为研究人员提供了一个清晰的想法什么是基因与许多工作在不同的身体的细胞。Coban,李和同事感染这些修改后的老鼠和健康的成年老鼠疟原虫,观察他们的健康,然后检查样品的脾脏和淋巴结。

显微镜图像显示,生发中心只有在小鼠形成功能性TBK1 B细胞。老鼠没有TBK1 B细胞更容易死,早死于疟疾感染比正常的同龄人。额外的实验表明,一些老鼠幸存者疟疾没有TBK1 B细胞能够使用其他类型的免疫反应,但他们可以成为感染。

然而,删除TBK1只从CD4 +滤泡生发中心辅助T细胞没有影响或疟疾感染的老鼠表现如何。

进一步分析确认没有TBK1,许多蛋白质在不成熟的B细胞异常磷酸化相比正常不成熟的B细胞。对于不同的基因,异常磷酸化可以引起异常增加或减少的活动。研究人员怀疑,在B细胞,TBK1活动作为一个特定基因的开关,基本上关闭基因陷阱的B细胞不成熟状态。

“这是第一次给TBK1至关重要在生发中心B细胞形成和生产高质量、成熟的抗体,”李说。

研究人员希望,最终,有基本了解免疫系统的剩余的奥秘,未来的疫苗可以产生更持久的免疫力,可能不需要多个剂量的疫苗。然而,疫苗设计永远是复杂的独特品质每个病原体及其变异版本,特别是像SARS-CoV-2快速进化的病原体的情况下,这种病毒导致COVID-19。

"现在,我们至少可以说,一个有效的疫苗针对产生持久保护性免疫不应该减少TBK1活动B细胞,”Coban说。

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