人體記憶免疫力的關鍵被科學家找到了!

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細胞顯微照片上,紫色帶狀構造是澳大利亞Garvan醫學研究所新發現的微器官「包膜下增值病灶」subcapsular proliferative foci (SPF)。這個構造,居然在科學家透過顯微鏡觀察人體組織超過300年後的今天才被發現!

科學家觀察人體組織300年後 才發現的新組織SPF

《自然.通訊》《Nature Communications》報導Tri Giang Phan博士領導的研究團隊,在小鼠及人體的免疫系統裡面發現了一個新的解剖構造稱為「包膜下增值病灶」subcapsular proliferative foci (SPF),這個新的解剖結構,只有在使用複雜的高解析度3D顯微鏡,錄影拍攝活體動物的免疫系統的狀態下才能被發現。

SPF是指揮免疫細胞的總部

SPF位於人體淋巴結內部,是一種薄而扁平的結構。它平時並不存在,只有在曾經入侵過人體的病毒或細菌等外來物再次進入人體時,才會出現這個結構,此時若用雙光子顯微鏡(Two-Photon In Vivo Microscopy),可以看到不同類型的免疫細胞聚集在SPF中,讓SPF看起來像是指揮免疫細胞的總部

Tri Giang Phan博士表示:「所以這是一直存在的結構,但實際上還沒有人看到它,因為他們沒有合適的工具。」

人體記憶免疫力的關鍵機制

研究團隊發現免疫系統中,掌管記憶外來物感染與如何防禦訊息的記憶B細胞聚集在SPF上,並且記憶B細胞就在SPF上,變身成能夠對抗感染的漿細胞,這是對抗感染的關鍵步驟,因為漿細胞能夠識別抗體並抵禦入侵者並保護身體免受疾病侵害。

研究的第一作者Imogen Moran表示:「令人興奮的是,看到記憶B細胞被活化,並聚集在這個以前從未見過的新結構中。我們可以看到它們四處移動,與所有其他免疫細胞相互作用,並在我們眼前變成漿細胞。」

改進疫苗技術的可能性

Tri Giang Phan博士表示:「SPF結構位於淋巴結頂部,讓它們可以在疾病發作前阻止疾病進入並快速抵抗感染。而細菌數量每隔20~30分鐘就會翻倍,因此每一秒每一刻都很重要。」

Tri Giang Phan博士坦率地說,「若你的免疫系統需要很長時間來組裝工具來對抗感染,你就死了。這就是疫苗如此重要的原因。接種疫苗可以訓練免疫系統,因此當感染再次出現時,它可以非常迅速地產生抗體。直到發現SPF為止,我們都不知道疫苗怎麼訓練免疫系統的機制。」

「而現在,已經證實記憶B細胞在SPF中迅速變成大量漿細胞。 SPF位於重要的戰略性位置,且設計非常精良,當細菌重新進入體內,它就將所有相關的免疫細胞聚集在一個地方,方便組裝和製造抗體,能夠快速抵抗再感染。」

因此,下一步科學家將改進疫苗技術,因為目前的疫苗在專注製造記憶B細胞,研究SPF怎麼讓記憶B細胞轉化為漿細胞,將提高疫苗的效能。

期刊小檔案:《自然.通訊》《Nature Communications》是一本開放取用的多科學期刊,致力於在生物,物理,化學和地球科學的所有領域發表高質量的研究。 該期刊發表的論文代表了每個領域專家的重要進展。根據2017年期刊引用報告®科學版,其影響因子為12.124,在全球綜合期刊中排名第三,第一名為《Nature》,第二名為《Science》。

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參考資料
Memory B cells are reactivated in subcapsular proliferative foci of lymph nodes
Nature Communicationsvolume 9, Article number: 3372 (2018)

文/黃聖筑 圖/許嘉真