当前位置:首页 > 科技资讯 > 正文

T细胞与免疫平衡:诺贝尔奖背后的免疫调节新视角

每一天,我们的身体都在与病原体进行着无形的较量。在这场没有硝烟的战争中,免疫系统担当着至关重要的角色,它不仅要识别出“敌我”,更要避免自我攻击。一旦这一识别系统出现偏差,就可能导致自身免疫病。而外周免疫耐受机制,正是维持这种平衡的关键。

那么,免疫系统是如何在复杂的身体中精准分辨敌我的呢?

今年的诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家,他们的研究揭示了人体内的“调解员”——调节性T细胞。这种细胞能够抑制过度活跃的免疫反应,从而防止免疫细胞攻击自身组织。

T细胞与免疫平衡:诺贝尔奖背后的免疫调节新视角 T细胞 调节性T细胞 免疫耐受 自身免疫病 第1张

图源:The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén

T细胞:免疫战场上的关键战士

T淋巴细胞(T细胞)是免疫系统中的关键战士。它们表面有一种称为T细胞受体的蛋白,这个受体就像是一个探测感知器,能够“扫描”体内的细胞,判断这些细胞是否携带异常。T细胞受体的多样性使得人体能够生成非常巨大数量的T细胞受体,以识别各种微生物入侵者。

然而,这种广泛的识别能力也带来了潜在风险——某些T细胞受体可能会将“自己人”误认为“敌人”。因此,如何在实际运行中抑制这种潜在误伤,就成了“免疫安全”的关键课题。

T细胞与免疫平衡:诺贝尔奖背后的免疫调节新视角 T细胞 调节性T细胞 免疫耐受 自身免疫病 第2张

图源:The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén

研究发现,当T细胞在胸腺成熟时,会经历一种“筛选”,把识别自身蛋白的T细胞淘汰。这个筛选过程被称为中枢耐受,它确保了只有那些能够识别外来入侵者的T细胞才能存活。

尽管中枢耐受机制有效,但仍有部分“漏网之鱼”可能在外周活跃。因此,外周仍需要额外的调控机制。今年的诺贝尔奖得主们——玛丽·E·布伦科、弗雷德·拉姆斯德尔和坂口志文——识别出了免疫系统的“安全卫士”——调节性T细胞,为这一领域的研究奠定了基础。

三位科学家的卓越贡献

坂口志文在1980年代开始了相关研究。为了了解胸腺在T细胞发育中的作用,他们通过手术切除了新生小鼠的胸腺。他们假设这些小鼠会产生更少的T细胞,免疫系统也会更弱。然而,如果手术在小鼠出生三天后进行,免疫系统就会过度活跃并失控,导致小鼠患上一系列自身免疫性疾病。

为了更好地理解这一现象,坂口志文从基因相同的小鼠体内分离出成熟的T细胞,并将其注射到没有胸腺的小鼠体内。这产生了一个有趣的效果:似乎存在一种能够保护小鼠免受自身免疫性疾病侵害的T细胞。

经过多年的研究,坂口志文最终证明了这些能够平息免疫系统的T细胞不仅携带CD4,还带有一种名为CD25的蛋白质。

T细胞与免疫平衡:诺贝尔奖背后的免疫调节新视角 T细胞 调节性T细胞 免疫耐受 自身免疫病 第3张

图源:The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén

同时,在田纳西州橡树岭的实验室里,科学家们被一种名叫scurfy的小鼠品系吸引了注意。这些小鼠的器官正受到T细胞的攻击,这些T细胞破坏了组织。出于某种原因,scurfy突变似乎在免疫系统中引发了一场“叛乱”。

玛丽·布伦科和弗雷德·拉姆斯德尔发现这些小鼠因X染色体上的Foxp3基因突变导致免疫系统失控、自身组织遭破坏。他们进一步证明,人类Foxp3缺陷会引发IPEX综合征,这揭示Foxp3是调节性T细胞发育的关键基因。

这些发现如何影响医学?

调节性T细胞及其在外周免疫耐受中的重要性,推动了潜在新医疗方法的发展。其中一些基于该机制的治疗方法目前已进入临床试验阶段:

  • 肿瘤免疫治疗:肿瘤能够吸引大量调节性T细胞来保护自己免受免疫系统的攻击。如果能够找到方法拆除这堵由调节性T细胞构成的“墙”,那么免疫细胞就能得以识别并杀伤肿瘤。
  • 自身免疫性疾病治疗:研究人员正尝试反过来增加调节性T细胞的形成。在初步研究中,他们给患者使用白细胞介素-2,促进调节性T细胞增殖。同时,还在研究白细胞介素-2是否可用于预防器官移植后的排斥反应。
  • 细胞工程疗法:如今正在测试另一种减缓过度活跃免疫系统的策略——从患者体内提取调节性 T 细胞、体外扩增后回输,增强免疫调控能力;在某些情况下,还会通过表面抗体标记,定向引导调节性 T 细胞至移植器官(如肝脏、肾脏),精准抑制免疫攻击。