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今年的諾貝爾生理學或醫學獎授予了誰?
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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、細菌等微生物)較量。我們的免疫系統是這個戰場上的主力軍,它要分辨哪些細胞是“自己人”、哪些是“敵人”;又要避免把“自己人”當作敵人攻擊。這個精妙的平衡機制,正是今年諾貝爾生理學或醫學獎授予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)的機制,發現了關鍵的免疫調控細胞——調節性T細胞(regulatory T cells)。
他們的成果,不僅深化了我們對免疫系統運行機制的理解,也為開發治療自身免疫性疾病、癌癥及移植排斥反應的新策略奠定了重要基礎。
為什么免疫系統需要受到“約束”?
免疫系統的基本任務是區分“敵人”(病原體)與“自己人”(人體自身細胞),并在必要時發動攻擊。但如果這一識別系統出了差錯,免疫細胞可能攻擊自身細胞,造成所謂的自身免疫病。外周免疫耐受機制就是保持這種平衡的關鍵。
T細胞在免疫系統中扮演什么角色?
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
T淋巴細胞(T細胞)是免疫戰場上的重要戰士。它們表面有一種稱為T細胞受體的蛋白。這個受體就像一個探測感知器,可以“掃描”體內的細胞,判斷這些細胞是否攜帶異常。每個T細胞的T細胞受體都略有不同,這種差異由基因隨機組合而成,使得理論上人體能夠生成非常巨大數量的多樣 T細胞受體,以識別千變萬化的微生物入侵者。
但正因為T細胞受體的識別能力極其廣泛,因而也蘊藏著潛在風險——某些T細胞受體 本身可能會將“自己人”誤認為“敵人”。因此,如何在實際運行中抑制這種潛在誤傷,就成了“免疫安全”的關鍵課題。
科學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T細胞在胸腺中成熟時,會經歷一個被稱為“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細胞。但這種機制并非萬無一失,部分“漏網之魚”仍可能在外周活躍,因此外周仍需額外調控機制。
Sakaguchi發現了什么?
Sakaguchi在1980年代研究發現,體內存在一類特殊的T細胞能抑制過度免疫反應,防止自身攻擊。他在1995年首次確定這種細胞帶有CD4和CD25蛋白,并命名為“調節性T細胞”。
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
Brunkow和Ramsdell又發現了什么?
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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,發現該鼠因X染色體上的Foxp3基因突變導致免疫系統失控、自身組織遭破壞。他們進一步證明,人類
Foxp3缺陷會引發IPEX綜合征,這揭示
Foxp3是調節性T細胞發育的關鍵基因。
三位科學家的研究是如何聯系在一起的?
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(圖/The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén)
在Brunkow和Ramsdell發現的兩年后,Sakaguchi證明
Foxp3正是控制他早先發現的調節性T細胞發育與功能的關鍵基因。這一整合讓人們首次理解免疫系統如何通過
Foxp3和調節性T細胞共同維持“外周免疫耐受”。
這些發現如何改變醫學?
三位獲獎者的發現開創了外周免疫耐受研究領域,并推動了癌癥與自身免疫病治療的發展。這項機制的研究還有望提高器官移植的成功率。其中一些基于該機制的治療方法目前已進入臨床試驗階段。
#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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