小差异,大影响!我们的免疫系统就像DNA和指纹一样独一无二

2021-09-18 19:41:36 中国生物技术网

我们都知道,每个人的指纹、DNA是独一无二的。因此,它们可以作为识别个体唯一性的有力指标,并已被广泛应用于一些领域。

除此之外,我们每个人可能还各自有一套完全独特的免疫系统。

北京时间9月17日,发表在《Cell Systems》上的一项最新研究中,来自荷兰乌得勒支大学领导的研究团队通过绘制健康个体和患者的抗体图谱发现了人群的免疫多样性,即每个人都有自己独特的血清学抗体库这也就解释了为什么有些人更容易生病;有些人打了疫苗还会被感染;而另一些人能更快从疾病中康复。这种免疫反应的极端多样性为开发个性化治疗和疫苗创造了新的可能性。

众所周知,人类免疫系统不仅保护我们免受病原 体感染,还保护了我们免受癌症和其他各种疾病的威胁。 健康和疾病中的免疫反应在很大程度上取决于每个人的免疫细胞、抗体和其他循环血浆蛋白。 这些血浆成分的详细分子图谱对于理解它们如何影响每个人的免疫反应至关重要。

尽管人类可以通过重组和突变产生数十亿个IgG1变体,但血浆中循环的IgG1克隆的多样性在很大程度上无法直接表征。 此前,科学家们认为精确绘制出血液中抗体复杂混合物的图谱是一件不可能完成的事情。

现在,乌得勒支大学的生物化学家Albert Heck领导的研究团队将不可能变为了可能。他们对几种现有的质谱法进行了改进,成功开发出一种非常灵敏的抗体分析技术,可以揭示出抗体混合物中的细微差异。

研究人员已在大约100个个体中测试了这项技术,其中也包括健康人、败血症患者、新冠肺炎患者以及接种新冠疫苗的个体。

研究人员分析了供体血液中所有共同出现的抗体浓度。他们发现,被调查人群的血液样本之间没有任何重叠。每个人体内的抗体成分和浓度完全不同。

在患病期间,抗体的浓度也以一种独特的方式上升和下降。例如,在一些患者中,针对感染的抗体浓度波动比其他人更快。抗体本身也不一样,甚至针对相同病原体的抗体在分子水平上也都存在差异。

Heck说:“到目前为止,我们从未在两个不同的个体中观察到完全相同的抗体。可以肯定地说,每个人的抗体图谱都与其DNA一样独特,甚至可能更加独特。尽管抗体的差异很小,但它们能极大地影响疾病的进程。这些差异可以解释为什么有些人因感染而生病,而其他人则不会。如果一个人体内针对某种病原体产生的抗体较少,或者产生的变异效果较差,那么可能会造成更严重的疾病或更多次发作。”

抗体的多样性也可以解释为什么有些人仍然会感染他们已经接种过疫苗的疾病,或甚至在之前患过相同疾病的情况下再次患病。这也包括接种新冠疫苗后再次感染新冠病毒的人。

Heck说:“通过感染或疫苗接种暴露于病毒后,一些人可能会开始产生数十种针对这种病毒的不同抗体。但这些抗体可能主要仅针对一种冠状病毒变体;如果出现另一种,你可能会再次被感染。而在另一些人中,结果可能非常不同,因为他们产生的抗体情况不同,或者浓度不同,这都可能会更好地抵御其他病毒变体。因此,这样的人不太可能因为感染了新的变异病毒而生病。”

研究人员表示,该研究为根据个体的免疫系统量身定制最佳疫苗提供了新的机会。

Heck将这项研究描述为梦想成真。他说:“大约五年前,我在想我们能否实现这一目标。现在,由于团队的巨大努力,使这一目标成为可能,我们看到它为预防和治疗开辟了大量新的可能性。”

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.cels.2021.08.008

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