關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
當身體感染新的病毒或細菌時，特定的白細胞——T 淋巴細胞——會被招募來反擊。然而，每個 T 細胞僅被程式設計為識別特定的病毒或細菌株，因此在每 100,000 個 T 細胞中，可能只有一個與新的病原體匹配。因此，一旦找到匹配項，這些少數細胞就需要迅速繁殖以阻止疾病。
到目前為止，研究人員尚不確定人體免疫反應的強度在多大程度上是由於最初從淋巴結招募的這些 T 細胞的數量（克隆選擇），以及在多大程度上是由於這些 T 細胞繁殖的數量（克隆擴增）造成的。“基本問題是：反應的強度是如何調節的？”阿姆斯特丹荷蘭癌症研究所免疫學系教授 Ton Schumacher 解釋道。
Schumacher 和一個研究團隊今天在科學雜誌線上報告說，是 T 細胞擴增驅動免疫系統反應，而不是它們的選擇。“驚人的發現是，在幾乎所有情況下，招募的 T 細胞數量都是恆定的，”Schumacher 說。“反應的強度是[後續擴增的]結果。”
以前，研究人員無法回答這個問題，正如 Schumacher 指出的那樣，“我們真的無法測量T 細胞反應的多樣性。”因此，為了追蹤T 細胞的“親緣關係”，研究人員使用獨特的 DNA 條形碼來標記和追蹤實驗室小鼠中的單個 T 細胞及其後代。他們發現，無論感染的性質如何，最初招募的 T 細胞數量都是恆定的，但每個 T 細胞繼續產生的細胞數量各不相同，這表明克隆擴增而不是選擇在免疫反應水平中起主要作用。
擴增的發現現在可以幫助研究人員更好地瞭解免疫系統的工作原理，並找到增強它的方法。例如，疫苗製造商和其他研究人員現在為他們的實驗找到了更明確的目標。“我們不必費心處理選擇階段，”Schumacher 說，“但擴增階段是我們應該集中精力的地方。”
基因標記方法也為其他重要的醫學研究鋪平了道路。透過使用細胞親緣關係或“父系”追蹤，未來的研究人員可以研究幹細胞，以瞭解它們如何分裂和彼此分化，從而幫助建立將自我更新幹細胞引入受損組織以分化成特定組織型別並治療疾病和損傷的療法。
更多地瞭解免疫系統如何反應還可以幫助研究人員深入瞭解自身免疫性疾病。康涅狄格大學健康中心法明頓分校癌症和傳染病免疫治療中心副教授 Adam Adler 沒有參與這項擴增研究，他說他的實驗室正在進行研究，以幫助理解 T 細胞如何區分“自身與非自身”或本土與外來物質。研究人員正在檢查告訴 T 細胞不要攻擊身體自身組織的訊號以及細胞失活背後的過程，目標是發現操縱該過程以將其關閉和開啟的方法，他解釋說。
除了預防或治療自身免疫性疾病外，這些見解還可以反過來對抗癌性腫瘤，這些腫瘤通常被免疫系統視為無害的身體組織。“我們想欺騙免疫系統，讓它認為它是外來組織，”Adler 說。
對於 Schumacher 來說，新的 T 細胞發現突顯了人體本身的令人印象深刻之處。“最引人注目的是免疫系統效率之高，”他說。由於選擇 T 細胞的速度如此恆定，Schumacher 和他的團隊認為，人體確實在幾天之內，始終如一地從百萬個 T 細胞中找出與特定感染相匹配的 10 個 T 細胞。