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Cell:计时的免疫耐受

只有正确区分敌我,免疫系统才能够在不损伤自身细胞的情况下对抗感染。免疫系统对于自身细胞是很忠诚的,只不过人们还没有完全理解这其中的奥秘。

近日,Basel大学的科学家们发现,免疫系统通过一个分子计时器,在T细胞的成熟过程中靶标不耐受的T细胞。这一重要成果发表在十月二日的《细胞》(Cell)杂志上。

正常功能的免疫系统能够很好的耐受自身的组织。如果免疫细胞能对自身物质起反应的话,它们就会在成熟过程中被靶标并清除。理解这一过程一直是免疫学领域的一个基础课题。一旦本应清除的T细胞逃脱了这个选择过程,就可能引发多种自身免疫疾病,比如多发性硬化症、糖尿病或风湿性关节炎。

依赖负向选择的自我耐受

《Cell》杂志上的这项研究探讨了免疫的自我耐受机制,领导这项研究的是Basel大学的Ed Palmer教授,文章的第一作者是Ondrej Stepanek。

胸腺中的T细胞在成熟过程中会经历多项测试,检验其抗原受体与自身分子的结合能力。如果抗原受体与自身分子结合过于紧密,这种T细胞就有可能引发自身免疫疾病。好在这种情况会触发负向选择,令发育中的T细胞死亡。只有行为上“忠于”自身的T细胞才能继续成熟,成为对抗病原体的武器。

驻留时间是关键

T细胞成熟过程中的负向选择,对于免疫系统的正常功能非常必要。作者们在这项新研究中,描述了控制负向选择的关键性机制。他们通过一个数学模型展示了负向选择背后的重要分子事件。

研究显示,T细胞与自身分子结合的时间(即驻留时间)是负向选择关键。这种驻留时间由一个生物学计时器来衡量,如果结合过程超过四秒,T细胞就会被淘汰并死亡。如果结合时间少于四秒,T细胞就能继续成熟,因为它们通过了“忠诚度”的考验。

“这个问题一直令我着迷,”Palmer 说,这一成果是他35年研究结出的硕果。“免疫耐受的发现已经六十多年了,而且我们这是理解免疫耐受的重要一步。不过,还有许多问题有待于进一步的研究,比如免疫系统如何弥补负向选择中出现的错误。”

原文检索:

Ondrej Stepanek, Arvind S. Prabhakar, Celine Osswald, Carolyn G. King, Anna Bulek, Dieter Naeher, Marina Beaufils-Hugot, Michael L. Abanto, Virginie Galati, Barbara Hausmann, Rosemarie Lang, David K. Cole, Eric S. Huseby, Andrew K. Sewell, Arup K. Chakraborty, Ed Palmer. Coreceptor Scanning by the T Cell Receptor Provides a Mechanism for T Cell Tolerance. Cell, October 02, 2014; DOI: 10.1016/j.cell.2014.08.042

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