B细胞强行清除抗原“学习和改进”

大多数细胞发展缓慢,累积增量变化,更好的适应他们的环境。免疫细胞,因为它们必须适应快速应对新威胁,发展更加迅速。的一部分,加州大学洛杉矶分校的物理学家现在报告,基于能力强行扯下其他细胞的表面抗原,“研究”。

通过使用这种类型的机械力,免疫系统的B细胞产生抗体对抗有害的病原体如病毒、细菌和寄生虫通过瞄准他们的抗原,能够更好地衡量特定抗原的性质,比较B细胞人口类型的细胞识别和应对每一个抗原最有效,并产生更多的细胞。

发现免疫细胞利用机械力-生化信号除了在一个活跃的、深思熟虑的方法来推进自己的免疫系统进化添加一个新范式的研究学习和记忆,Shenshen Wang说,加州大学洛杉矶分校的物理与天文学助理教授和研究的通讯作者。

“我们表明,飞速发展的免疫细胞使用触觉,运用积极的牵引力量,了解他们的抗原目标和评价自己,”王说。“这样活跃的身体感应使免疫细胞中有效应对当前的挑战,塑料和适应未来的威胁。”

细胞感知和响应外部物理力量一直是生物学的基础。但他们产生自己的物理力量的知识获得的信号是最近出现的,进化结果,直到现在还没有探索。王说,这一发现可以帮助科学家们找出如何指导免疫系统的进化设计一系列的疫苗,帮助其学习辨认和编码的最重要特性不同的抗原。免疫系统调节这种方式,例如,识别和消除病毒之前从未见过更迅速。

该研究发表在两个同行评议的期刊论文。在美国国家科学院院刊》上,小王和她的合著者,加州大学洛杉矶分校的物理学博士生宏达江,描述B细胞抗原拉从他们拴在抗原递呈细胞,产生机械应力,通过连接细胞表面传播,改变能源的分布在细胞相互接触的地方。

即使B细胞试图从一个特别僵硬的抗原呈递细胞提取抗原不成功,小王和江指出,学习过程仍然提高B细胞。更重要的是,通过机械力连接结构的变形增加免疫细胞能“记住”的时间他们学到什么,扩展了范围的抗原检测。如果将随着时间的推移变得越来越强,探测范围显著扩大。

在一篇发表在开放获取杂志《物理评论X,小王和江地址免疫细胞的两难境地:如何身体免疫的有限集B细胞之间达到一个平衡反应抗原他们已经有足够的力量遇到同时也能够识别病原体他们从未见过的。新的研究表明,B细胞的机械力进化改善记忆的多样性,给自然免疫力更适应潜在力量的平衡反应抗原的广度覆盖。

通过打开各种各样的生物物理途径提高antigen-recognition能力,这个活跃的过程让身体的自然免疫更多适应新的突变体的方法和未来的变体。作者写道,过程与生物力学的传感和生物化学信号来产生灵活的免疫系统能够快速发展,以应对新的挑战。

“我们提议的新范式生物识别通过物理收购的刺激,这可能补充当前视图集中在生化信号,”王说。”与此同时,它提供了一个新的角度理解生物进化适应的物理影响。我们的研究结果对理解生物产生广泛影响学习和身体转向适应性进化,特别是免疫反应。”

参考:王江H, s .免疫细胞使用活跃的牵引力量区分亲和力和加速进化。《科学。2023,120 (11):e2213067120。doi:10.1073 / pnas.2213067120

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