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今年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了誰?
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
每一天,我們的身體都在與外界的病原體(病毒、細(xì)菌等微生物)較量。我們的免疫系統(tǒng)是這個戰(zhàn)場上的主力軍,它要分辨哪些細(xì)胞是“自己人”、哪些是“敵人”;又要避免把“自己人”當(dāng)作敵人攻擊。這個精妙的平衡機(jī)制,正是今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予Mary E. Brunkow、Fred Ramsdell和Shimon Sakaguchi的核心研究方向——他們揭示了外周免疫耐受(peripheral immune tolerance)的機(jī)制,發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵的免疫調(diào)控細(xì)胞——調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells)。
他們的成果,不僅深化了我們對免疫系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的理解,也為開發(fā)治療自身免疫性疾病、癌癥及移植排斥反應(yīng)的新策略奠定了重要基礎(chǔ)。
為什么免疫系統(tǒng)需要受到“約束”?
免疫系統(tǒng)的基本任務(wù)是區(qū)分“敵人”(病原體)與“自己人”(人體自身細(xì)胞),并在必要時發(fā)動攻擊。但如果這一識別系統(tǒng)出了差錯,免疫細(xì)胞可能攻擊自身細(xì)胞,造成所謂的自身免疫病。外周免疫耐受機(jī)制就是保持這種平衡的關(guān)鍵。
T細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中扮演什么角色?
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
T淋巴細(xì)胞(T細(xì)胞)是免疫戰(zhàn)場上的重要戰(zhàn)士。它們表面有一種稱為T細(xì)胞受體的蛋白。這個受體就像一個探測感知器,可以“掃描”體內(nèi)的細(xì)胞,判斷這些細(xì)胞是否攜帶異常。每個T細(xì)胞的T細(xì)胞受體都略有不同,這種差異由基因隨機(jī)組合而成,使得理論上人體能夠生成非常巨大數(shù)量的多樣 T細(xì)胞受體,以識別千變?nèi)f化的微生物入侵者。
但正因為T細(xì)胞受體的識別能力極其廣泛,因而也蘊(yùn)藏著潛在風(fēng)險——某些T細(xì)胞受體 本身可能會將“自己人”誤認(rèn)為“敵人”。因此,如何在實際運(yùn)行中抑制這種潛在誤傷,就成了“免疫安全”的關(guān)鍵課題。
科學(xué)家早期如何理解免疫耐受?
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
在1980年代,許多研究人員了解到,當(dāng)T細(xì)胞在胸腺中成熟時,會經(jīng)歷一個被稱為“中樞性耐受”的過程。這個過程會清除那些會識別“自己人”的T細(xì)胞。但這種機(jī)制并非萬無一失,部分“漏網(wǎng)之魚”仍可能在外周活躍,因此外周仍需額外調(diào)控機(jī)制。
Sakaguchi發(fā)現(xiàn)了什么?
Sakaguchi在1980年代研究發(fā)現(xiàn),體內(nèi)存在一類特殊的T細(xì)胞能抑制過度免疫反應(yīng),防止自身攻擊。他在1995年首次確定這種細(xì)胞帶有CD4和CD25蛋白,并命名為“調(diào)節(jié)性T細(xì)胞”。
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
Brunkow和Ramsdell又發(fā)現(xiàn)了什么?
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
他們研究一種名為“多鱗屑小鼠”的突變體,發(fā)現(xiàn)該鼠因X染色體上的Foxp3基因突變導(dǎo)致免疫系統(tǒng)失控、自身組織遭破壞。他們進(jìn)一步證明,人類
Foxp3缺陷會引發(fā)IPEX綜合征,這揭示
Foxp3是調(diào)節(jié)性T細(xì)胞發(fā)育的關(guān)鍵基因。
三位科學(xué)家的研究是如何聯(lián)系在一起的?
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
在Brunkow和Ramsdell發(fā)現(xiàn)的兩年后,Sakaguchi證明
Foxp3正是控制他早先發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞發(fā)育與功能的關(guān)鍵基因。這一整合讓人們首次理解免疫系統(tǒng)如何通過
Foxp3和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞共同維持“外周免疫耐受”。
這些發(fā)現(xiàn)如何改變醫(yī)學(xué)?
三位獲獎?wù)叩陌l(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了外周免疫耐受研究領(lǐng)域,并推動了癌癥與自身免疫病治療的發(fā)展。這項機(jī)制的研究還有望提高器官移植的成功率。其中一些基于該機(jī)制的治療方法目前已進(jìn)入臨床試驗階段。
#參考來源:
https://www.nobelprize.org
#圖片來源:
封面圖&首圖:The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén
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