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放松的T细胞对免疫反应至关重要

就像每次在大海捞针上一样,您的T细胞都要完成一项似乎不可能的任务:在体内许多冒名顶替者中迅速找到一些入侵者,以触发其免疫反应。

T细胞必须做出快速反应,并且必须做到近乎完美,以保护人们免受疾病侵害。但是首先,他们需要一点“我”的时间。

赖斯大学的研究人员建议,这与T细胞在与配体(短而有功能的分子)结合的过程中“放松”有关,配体要么与入侵者相连,要么就与它们相似。

相似物大大超过附着于攻击性病原体的抗原配体。赖斯化学家Anatoly Kolomeisky和研究科学家以及赖斯校友Hamid Teimouri的理论提出,T细胞的弛豫时间(稳定与入侵者或冒名顶替者结合所需的时间)是关键。他们认为,这有助于解释入侵者提示免疫系统起作用的其余级联序列。

T细胞对其自身分子的不适当激活会导致严重的过敏和自身免疫反应。

研究人员的研究发表在《生物物理杂志》上。

T细胞在控制敏感性,特异性和速度的“金三角”的参数范围内运行效果最佳。对速度的需求似乎显而易见:不要让入侵者感染。这很重要,因为T细胞在抗原呈递细胞附近花费的时间很少,因此它们必须迅速采取行动以识别它们。特异性最具挑战性,因为自配体冒名顶替者的数量可能比入侵者高出100,000倍。

赖斯化学系教授兼主席,化学与生物分子工程学教授科洛梅斯基说:“令人惊奇的是,T细胞能够如此快速且如此选择性地反应。这是活生物体最重要的秘密之一。” 。

他们的方法是建立一个随机(随机)模型,该模型分析T细胞受体如何逐步与抗原呈递细胞表面的肽主要组织相容性复合物(pMHC)结合。在足够高的浓度下,结合的复合物触发免疫级联反应。

该数学模型与对准实验结果暗示T细胞活化取决于动力学校对,生化纠错的一种形式。校对减缓了错误分子的松弛,这使生物体可以开始正确的免疫反应。

虽然该理论有助于解释T 细胞的“绝对区别”,但不能解释下游的生化过程。然而,研究人员说,时间安排可能也与这些事情有关。

在“非常投机”的建议中,研究人员指出,当冒名顶替者的结合速度与入侵者的结合速度匹配时,触发了两个生物分子级联反应,就没有免疫反应。当病原体配体的结合更加放松时,它似乎更有可能达到触发免疫系统的阈值。柯洛梅斯基说,这个概念可以通过实验来验证。

他和Teimouri写道,还需要探索T细胞触发的许多其他方面,包括受体所处的细胞膜的作用,细胞间的通讯以及相互作用期间的细胞形貌。但是拥有一个简单的定量模型是一个好的开始。

Kolomeisky说:“我们的理论可以扩展到探索T细胞活化过程的一些重要特征。”

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