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TSRI的教授Michael McHeyzer-Williams和高级科学助理Louise McHeyzer-Williams,新研究的作者。
你上次注射疫苗加强针时,是否考虑过为什么要打加强针?加强注射的疫苗如何提供长期保护不被病毒感染对科学家来说一直是一个谜。
现在,来自斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家的一项新的研究有助于解释为什么疫苗加强注射提高免疫的“记忆”,为实现更有效更持久的疫苗的发展迈出了重要一步。2月2日,研究结果在自然免疫学杂志(Nature Immunology)提前在线出版。
“现在我们可以观察单独的记忆细胞对加强疫苗产生应答后如何提供更好的保护。”TSRI教授,这项新研究的资深作者Michael McHeyzer-Williams说道。
免疫记忆功能
当病毒攻击人体,免疫系统的B细胞产生抗体与当前的侵略者结合并使它们丧失功能。同时,一群记忆B细胞集结到特定的淋巴结。这些记忆B细胞将被训练来识别病毒,即使是少量的,从而预防病毒的再次攻击。
一旦记忆B细胞到达淋巴结的生发中心,它们被克隆,每个克隆将得到的随机突变的B细胞受体(与病毒相互作用的一种蛋白质)。虽然一些突变是无用的,但其他的突变可能产生更有效的抗体。
然后每个突变的记忆B细胞针对病毒的一部分进行测试。如果细胞产生的抗体通过了测试,可以更好地结合病毒,这个B细胞最终会被释放到体内,负责巡逻发现入侵者。记忆B细胞可以通过相同的过程,塑造成对抗细菌,真菌和其他病原体的类型。
科学家早已知道,每当记忆B细胞遇到一个病毒就会产生更有效的抗体,所以大多数疫苗需要加强注射。但直到现在,科学家还不能掌握在淋巴结训练B细胞的所有阶段。
“你的记忆被加强,那么当你再见到它时就能更快地清除感染。”McHeyzer-Williams解释道,“但关于记忆的细胞和分子的细节还不是很清楚。”
训练不停
在新的研究中,研究者向小鼠模型注射一种物质(抗原)来刺激免疫反应。在注射4天和8天时,他们使用流式细胞仪收集了的单一的记忆B细胞。
当收集了来自生发中心的约700个单一的记忆B细胞,研究小组直接关联了表达的蛋白、测序的基因(来自单一的B细胞受体)、检测的其他96个基因(来自每个单一的记忆B细胞)。这种方法提供了一个较前更完整的记忆B细胞的进化图谱。
研究人员展示了发生免疫应答的记忆B细胞产生了广泛的突变,表明身体在尝试许多不同的生存策略,这是一种细胞层面的进化。“多种多样的的免疫反应可能是有利的,因为病毒和其他病原体也在不断进化。”McHeyzer-Williams解释。
科学家们还发现,细胞在一个有序基因表达过程中经历着不同训练部分,训练计划和疫苗增强后抗体如何进化呈现出新的特点。
“训练是持续的,它们一直在训练并不断提升自己的工作能力。”TSRI高级科学助理Louise McHeyzer-Williams说,其与Pierre Milpied同为第一作者。
这些新的发现,研究者认为利用免疫的记忆系统,加强注射可以设计地更好。“你添加到加强注射的物质会产生不同的细胞平衡和突变率。”Michael McHeyzer-Williams说道。