抗体工厂的演变

　　

免疫系统的B细胞，在防御病原体的感染中，起着至关重要的作用；当它们检测到了入侵者，它们就会产生抗体参与打击这种敌人。它们可同时并不断地改善这些抗体分子，以致能更精确地识别病原体。一个有亥姆霍兹感染中心参与的科学家团队，发现了在这个过程中，B细胞能通过先前产生的抗体所增加的选择压力，来促进它们自己的进化。这一结果，对新的接种疫苗策略的发展也有重要的意义。

进化的原则，意味着对有限资源的竞争和经常变化环境条件的适应。这种选择压力，几乎是由B细胞自己产生的；它们在淋巴结中经受一个优化过程，这个过程中只有少数B细胞能够幸存，即这些特殊细胞与那些已经存在体内的相比，能够产生“更好的”抗体分子。只有那些在淋巴结中产生的抗体经过测试的细胞，表明它们自己能在此接收来自其他免疫细胞的信号，才可确保它们的生存。

每个B细胞表面，都携带着一种特殊的防御分子。这种分子可识别病原体的某些结构——即所谓的抗原——类似于一个钥匙可以插入一具特定的锁这样的方式。接着，这种分子生成一定的形态，离开B细胞而进入身体的淋巴液和血液循环。如果抗体遇到抗原，抗体就会和抗原结合，并发生中和作用，使抗原失去危害性，或者对免疫系统中的其他效应物发出一种警报。

有感染开始在一个地方发生，打个比方来说，是这些钥匙仍然不适合这具锁。引起这种过程中的变化，免疫学家把它称为“体细胞高度突变”——于是，多么强烈地影响抗体本身粘附到抗原上。那些存活与扩增的细胞中，最佳适配的关键部位增加。因此，它们可以生产出所需要的大量分子，以帮助我们重新获得健康。

但是，如何知道这种免疫细胞任意突变的过程，是以正确的方式进行的，即抗体分子将怎样更好地适合抗原？现在，一个由英国伯明翰大学凯-迈克尔·托尔讷（Kai-Michael Toeller）博士和系统免疫学系负责人迈克尔·梅耶-赫尔曼（Michael Meyer-Hermann）教授等英国、德国和瑞士的科学家们共同合作的项目，已经能够回答这个问题。他们的研究结果，已发表在著名的《实验医学杂志》。梅耶-赫尔曼利用数学模型，更彻底更迅速地研究疾病。他描述自己的专业领域说：“系统免疫学，能使我们在短时间内进行大量实验情况的模拟。”借助这种数学模拟，接着通过多次的实验检验，研究人员们发现产生抗体的细胞促进它们自己的进化，我们由于遭受病原体持续不断威胁的选择压力，毫无疑问地，进化是这些细胞对选择压力所作出的一种调整。

这段过程，发生在淋巴结内称为生发中心的位置。在这里，成熟的B细胞与抗原遭遇。他们的研究结果表明，来自生发中心产生抗体的位置重新出现完全成熟的抗体，也在那里与病原体片段结合。如此，那些细胞仍然处在意味着竞争的精炼过程中，优化它们的表面分子达到最佳与抗原拟合的状态。一旦，这种免疫细胞具有了能比已经完成过任务的抗体更容易地结合那种“抗原锁”的“表面的钥匙”，它们就能接收存活的信号，和坚持它们自己关键的形态。

梅耶-赫尔曼相比而言道：“这是如先前查尔斯·达尔文所描述的，在分子水平上的‘最适者生存’”。在计算机模拟中，只有B细胞用它自己产生的抗体，为了正确地结合抗原而进行竞争的假设下，可以被小白鼠的研究所证实。

这种惊人的机制，在未来可能改进常规接种疫苗的方法。梅耶-赫尔曼解释说：“可以这样给患者用药，似乎是有道理的，除了疫苗接种之外，还可以给予足够强烈结合能力的抗体。”“我们在计算机中构建的模型表明，这种方法加快了找到最佳抗体的过程。”科学家们推论，加入抗体可以影响接种疫苗的反应，因此新产生的抗体与外部引入的分子即刻就处在竞争之中。于是，就加强了选择的条件，而使B细胞更早产生最佳抗体的反应。其结果是，接种疫苗可能会更快地产生效果。