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优雅的守护者:T与B细胞的起舞

创作时间:
作者:
@小白创作中心

优雅的守护者:T与B细胞的起舞

引用
网易
1.
https://m.163.com/dy/article/JD5G68QB05562D0X.html

引言

直至此刻,我们一直在刻意回避了B细胞受体在抗原识别上的非凡才能。

01

抉择:速度与精度

先前,我们比喻受体与抗原如拼图般天衣无缝,但请原谅这般浪漫化。实则,“完美往往是卓越的阻碍”,在严峻感染的紧急时刻,免疫系统无暇等待那完美的邂逅,即便只是近似的、勉强的匹配,亦能被接纳。

换言之,只要B细胞受体能捕捉到抗原的蛛丝马迹,它便能被激活。受伤之后,迅速武装而非等待理想装备,此乃明智之举,亦是免疫系统进化的智慧所在。然而,这也不免牺牲了部分防御的精确度。

我们曾提及,对于蛋白质而言,形态决定一切。拥有与抗原形态高度契合、结合力超群的抗体,无疑是巨大的优势,足以一锤定音。

免疫系统渴望在快速反应与完美防御间找到平衡。于是,免疫系统采取了如下策略:先迅速生产出大致可用的抗体,随后利用一套精细的调节机制,对这些抗体进行微调与优化,直至它们近乎完美,成为对抗敌人的利器。

这一过程,始于一场细胞间的舞蹈。

02

T与B细胞的起舞

之前我们简述过,B细胞需经辅助性T细胞(而T细胞又需先被树突状细胞激活)的激活,方能转变为浆细胞。然而,实际过程更为神奇与精妙。

免疫系统确保仅有那些能生成卓越抗体的B细胞,才有资格转变为浆细胞。这究竟是如何实现的呢?

诚然,这其中机制颇为复杂,因此我们稍作简化。

简而言之,一旦T细胞识别了B细胞呈递的抗原,便如同给予一个温柔的吻或温暖的拥抱,激活B细胞。这不仅延长了B细胞的寿命,更促使其不断优化抗体。

每当B细胞接收到辅助性T细胞的积极信号,便会启动一轮有针对性的突变。这一过程被称为“体细胞超变异”“亲和力成熟”

正如厨师在得到美食评论家的赞誉后,会改进菜肴,受到鼓舞的B细胞也会开始提升其“菜单”。B细胞内负责生成受体的基因片段发生突变,从而产生出新的抗体变体。

此时,B细胞的行为宛如晚宴进行中的厨师。宾客已至,需求明确,厨师们便开始随机微调菜谱。他们的目标,与三星米其林餐厅的厨师无异,皆在追求完美。或许,原菜谱中的胡萝卜是切丁,牛肉是烘烤;而现在,则变为胡萝卜切丝,牛肉炭烤。无需新食材,仅通过微调烹饪方式,便能呈现出全新的佳肴。

这一切,皆为给宾客奉上完美大餐,让他们品尝后赞不绝口——即生成与抗原完美结合的抗体。

那么,B细胞这位“大厨”如何知晓宾客会更偏爱改良后的菜谱——新抗体能否更精准地匹配抗原呢?答案与B细胞的激活方式如出一辙:新生的改良受体,会充分暴露于来自战场的淋巴液中,其中可能携带大量抗原

若经随机突变后的B细胞受体性能下降,与抗原的结合变得困难,它便无法再从T细胞那里获得刺激与“亲吻”。于是,这个B细胞受体便会陷入沮丧,最终自我消亡。

相反,若突变提升了B细胞受体的抗原识别能力,B细胞便会再次收到激活信号。活化的B细胞会将大块抗原(比作火鸡腿)分解为小块(香肠),再次呈递给辅助性T细胞。这仿佛B细胞大厨对改良后的菜谱极为满意,兴奋地向全世界宣告。

继续以烹饪为喻,辅助性T细胞就像是从餐厅走向后厨的美食评论家,对厨师赞不绝口,亲吻不断。这份鼓励,无疑让B细胞更有动力去改进菜品。如此,便形成了一个良性循环。

随着时间的推移,自然选择的力量显现。那些更擅长识别流经淋巴结的抗原的B细胞,更容易获得刺激与鼓励。而那些没有进步甚至退步的B细胞,则会逐渐凋亡。

最终,只有最具竞争力的B细胞能够幸存下来,并大量复制自身。这些能够微调受体、制造最强武器的B细胞,最终转变为浆细胞。这正是抗体具有如此强大杀伤力、能像狙击枪一样精准打击的原因。

抗体是经过不断打磨与改进而趋于完美的,而非随机挑选。这也是你在医学界屡次听闻“抗体”一词的原因,即便你对免疫系统知之甚少。抗体是人类对抗严重感染的超级武器,是我们得以幸存的关键所在

凭借这种机制,适应性免疫系统能够实时适应敌人的变化。

End

面对数十亿能够变异的病原体,人类如何有效应对?这便是其中之一策:让免疫系统拥有能够迅速自我复制的细胞,这些细胞有明确的目标并能快速适应,不断改良武器直至完美。适应性免疫系统的应对之策,既巧妙又智慧,真可谓名副其实。在与微生物的战斗中,它确实能够立于不败之地。

本文原文来自网易新闻

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