Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Kepelbagaian sel-B di pusat germinal sistem imun boleh memegang kunci kepada vaksin spektrum luas

Anonim

Apabila ia memilih untuk memilih sel B yang menghasilkan antibodi kepada virus dan bakteria yang bermusuhan, sistem imun melindungi lekukannya. Dalam pusat-pusat germinal yang terbentuk di dalam nodus limfa badan semasa tindak balas imun adalah sel B yang menghasilkan antibodi dengan pelbagai pertalian ke patogen yang menyerang. Kitaran mutasi seperti Darwin dan pemilihan yang paling ketara menyebabkan peningkatan dalam pertalian purata di seluruh populasi sel B.

iklan


Penemuan baru ini dari saintis Institut Whitehead membalikkan tanggapan sebelum ini bahawa hanya segelintir sel B yang menghasilkan antibodi afiniti tertinggi yang dibenarkan untuk bertahan di pusat germinal. Sebaliknya persaingan yang kurang ketat membolehkan pelbagai keturunan sel B berkembang secara serentak, manakala peristiwa pemenang-mengambil-semua agak jarang berlaku. Pemahaman yang disemak ini dapat membantu pembangunan vaksin yang berkesan terhadap HIV, influenza, dan virus lain yang bermutasi dengan cepat.

"Penyelidikan kami menunjukkan bahawa kami mungkin mempunyai tingkap untuk menyelamatkan sel B yang menghasilkan antibodi yang melindungi terhadap keluarga virus dan bukannya menimbulkan ketegangan, " kata Fellow Whitehead Gabriel Victora. "Antibodi ini pada mulanya mempunyai pertalian yang lebih rendah, jadi sel B yang menghasilkannya perlu dipelihara sebelum mereka tidak dapat dipertahankan."

Di dalam pusat germinal nodus limfa, sel B dibentangkan dengan antigen - kepingan virus atau sel yang menyerang. Sebagai tindak balas, sel B menghasilkan antibodi yang melekat tegas pada antigen ini. Invaders yang ditandai dengan antibodi dikenali sebagai asing dan dimusnahkan oleh phagocytes atau dinetralkan oleh aspek lain sistem imun. Semakin tinggi afiniti antibodi untuk antigen interloper, semakin besar kemungkinan sistem kekebalan tubuh dapat mengalahkan jangkitan.

Untuk menghasilkan antibodi yang berkualiti tinggi ini, sel-sel B menjalani proses pemilihan di pusat-pusat germinal. Sel B bermutasi gen antibodi mereka secara rawak, menghasilkan populasi keturunan dengan pelbagai afiniti yang berbeza. Mereka yang menghasilkan antibodi yang kurang berkesan dijangkiti oleh sel B yang antibodi "melekat" lebih baik kepada penceroboh. Para penyelidik berpendapat bahawa evolusi dalam miniatur ini mungkin berterusan sehingga hanya beberapa sel B yang menghasilkan antibodi yang paling kuat bertahan.

Tetapi satu pasukan yang diketuai oleh saintis makmal Victora Jeroen Tas dan Luka Mesin melihat sesuatu yang berbeza. Selepas mereka menggunakan protein pendarfluor untuk menanda secara kekal sel B individu dan keturunan mereka, mereka menyaksikan sel B telah menjalani pemilihan. Walaupun peristiwa jackpot yang diramalkan sememangnya diperhatikan di beberapa pusat germinal, kebanyakan pusat germinal mengandungi pelbagai sel B, supaya, dalam tindak balas yang sama, pusat germinal merangkumi spektrum heterogen penuh, dari mereka yang mempunyai dominasi lengkap oleh keturunan satu Sel B, kepada sesetengahnya dengan pelbagai sel B sederhana, kepada orang lain dengan pelbagai sel B. Kerja-kerja pasukan digambarkan minggu ini dalam talian dalam jurnal Sains .

"Terdapat manfaat untuk memelihara kepelbagaian, " kata Mesin, penyelidik pasca doktoral. "Adalah masuk akal bahawa, sel-sel yang paling 'sesuai' untuk tindak balas yang berterusan dipilih, juga yang berpotensi untuk menjadi 'terbaik' untuk tindak balas masa depan terhadap patogen yang berkaitan dikekalkan. Ini adalah intipati evolusi, dan ia berlaku setiap hari di dalam badan kita. "

Bagi para saintis yang bekerja untuk meningkatkan vaksin untuk HIV atau membuat vaksin dengan perlindungan yang luas untuk pelbagai jenis selesema, pemahaman terhadap kepelbagaian sel B pusat germanium dapat sangat membantu.

"Virus ini bermutasi secara bermusim, tetapi beberapa kawasan konservasi mereka sukar berubah, " kata Tas, yang merupakan bekas pelajar siswazah di makmal Victora dan kini berada di Sekolah Perubatan Harvard. "Sekiranya bahagian-bahagian ini berubah, seringkali virus tidak dapat berfungsi, namun banyak antibodi yang mensasarkan kawasan-kawasan yang stabil ini muncul dengan pertalian yang lebih rendah, dan dianggap sebahagian besarnya hilang akibat persaingan. Dengan meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana pusat-pusat germinal fungsi kita mungkin dapat menggalakkan sistem imun untuk mengaktifkan mutasi antibodi ini, akhirnya menghasilkan antibodi yang meneutralkan secara luas untuk virus ini. "

iklan



Sumber Cerita:

Bahan-bahan yang disediakan oleh Institut Penyelidikan Bioperubatan Whitehead . Asal ditulis oleh Nicole Giese Rura. Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Gabriel D. Victora et al. Menggambarkan Maturasi Terapi Antibodi di Pusat Germinal . Sains, Februari 2016