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    在致病微生物侵入后的數周里，人體免疫系統會(huì )微調其防御，生成更精確靶向入侵物的一些抗體。來(lái)自洛克菲勒大學(xué)Michel Nussenzweig分子免疫學(xué)實(shí)驗室的一項新研究幫助解釋了免疫系統是如何做到這一點(diǎn)的，并提出了一些可訓練身體對抗疾病的新途徑。研究結果發(fā)表在5月4日的《自然》（Nature）雜志上。

    研究的第一作者、研究生Alex Gitlin 說(shuō)：“數十年來(lái)我們已大致上了解了這一稱(chēng)之為親和力成熟（affinity maturation）的過(guò)程；然而一些機制細節仍然難以捉摸。我們的研究可幫助解釋?zhuān)庖呦到y是如何選擇出可生成對病原體具有高親和力抗體的B細胞的。”

    B細胞是一類(lèi)特化的免疫細胞，它們生成的抗體可以結合微生物表面上稱(chēng)作為抗原的外源分子。在感染發(fā)生前，機體就擁有一個(gè)多樣化的B細胞庫，每個(gè)B細胞都能生成一種獨特的抗體。在感染發(fā)生或疫苗接種過(guò)程中，生成抗原結合抗體的B細胞在淋巴結合脾臟中形成稱(chēng)作為生發(fā)中心的微組織結構。

    在生發(fā)中心內，B細胞發(fā)生演化。負責生成抗體的基因快速突變，其突變速度是人體正常突變速度的100萬(wàn)倍，并且細胞發(fā)生增殖。隨后，能夠生成對抗原具有最高親和力的抗體的B細胞被選擇出來(lái)。

    “突變、增殖和選擇反復循環(huán)發(fā)生。隨著(zhù)時(shí)間的推移，少數高親和力B細胞系在生發(fā)中心占據主導地位，”Gitlin說(shuō)。當前的研究結果闡明了較高親和力的B細胞是如何在競爭中勝過(guò)低親和力細胞的。

    最終，高親和力的B細胞生存下來(lái)，當以后再度遭遇相同的微生物時(shí)它們可以保護機體。疫苗即利用了這一過(guò)程，采用弱化版本的病原體來(lái)模擬感染。因此，更好地了解免疫系統改變其防御的機制將幫助到包括抗HIV疫苗在內的疫苗開(kāi)發(fā)。

    在這篇Nature文章中，Gitlin和洛克菲勒大學(xué)的同事們觀(guān)察了當處于生發(fā)中心的兩個(gè)區域時(shí)B細胞所發(fā)生的事情。在進(jìn)入到“明”區之前，處在“暗”區的B細胞發(fā)生了突變和增殖。而在明區里，生成對微生物抗原具有最好結合力抗體的B細胞遭到選擇。隨后，B細胞返回暗區繼續分裂。

    在明區里，B細胞得到來(lái)自入侵物的一些抗原，將它們顯示于表面上。研究人員獲得的一個(gè)重要研究發(fā)現是，明區中的一些特化T細胞基于這些B細胞所顯示的抗原數量來(lái)識別具有較高親和力的B細胞。T細胞響應性地向這些較高親和力的B細胞提供較強的信號，指示它們在暗區停留更長(cháng)的時(shí)間，經(jīng)歷更多的細胞分裂。

    研究人員通過(guò)組合幾種方法檢測了生發(fā)中心中的細胞分裂史，每次細胞分裂啟動(dòng)的位置，以及B細胞在暗區中度過(guò)的時(shí)間。

    Gitlin說(shuō)：“重復的高頻突變和選擇過(guò)程構建出了一個(gè)前饋環(huán)路。當一個(gè)具有較高親和力的B細胞被選擇出來(lái)時(shí)，T細胞向它下達指示發(fā)生更多次的分裂，通過(guò)多次細胞分裂，它們累積了更多的突變。”

    HIV是抗體高頻突變重要性的最好例證。HIV病毒快速突變，但通過(guò)大量的高頻突變和選擇，免疫系統能夠生成廣泛且有效的抗體來(lái)對抗它。該實(shí)驗室在以往研究中從患者的血液中鑒別出了一些能夠廣泛中和HIV病毒變異株的抗體。