通過記錄個別T細胞不一樣的命運,，研究人員證實可以有效模擬出適應(yīng)性免疫反應(yīng)從前不可預(yù)知的一些方面。即一個至關(guān)重要的問題：是什么決定了免疫系統(tǒng)數(shù)以百萬計的細胞中,，哪些細胞將動員起來對抗急性感染?哪些細胞則留在后方長期存活,，形成了免疫記憶的基礎(chǔ)?科學(xué)家們的研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上，有可能對改善免疫治療和疫苗接種策略產(chǎn)生影響,。

　　科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),，一小部分能夠識別相關(guān)抗原的CD8+ T細胞，啟動了對于感染或腫瘤的直接免疫反應(yīng),。這小部分細胞中的少數(shù)細胞快速擴增為巨大數(shù)量的,、靶向殺傷感染細胞或癌細胞的短壽T細胞。同時,，而這小部分細胞中其余的大部分轉(zhuǎn)為長壽細胞,，以幫助確保免疫系統(tǒng)在將來這種抗原再度出現(xiàn)之時能記起這種抗原,。

　　慕尼黑工業(yè)大學(xué)Dirk Busch 教授說：“到目前為止，研究人員只有可能在抗感染免疫反應(yīng)過程中觀察得到免疫細胞群,。我們開發(fā)了一種技術(shù)使得我們能夠觀察個別的T細胞,。”結(jié)合創(chuàng)新的細胞處理技術(shù)，研究人員將理論系統(tǒng)生物學(xué)和臨床經(jīng)驗充分運用到了這一研究中,。

　　從理論上講,，單個T細胞能夠通過發(fā)育為多樣化的擴增群體，產(chǎn)生一種適應(yīng)性免疫應(yīng)答,，在對抗急性感染的同時為未來提供持久記憶,。然而有一個根本性的問題：一個有效的反應(yīng)是預(yù)先設(shè)定在單個T細胞水平之上，還是出現(xiàn)在多種細胞混雜的命運之后?人們從未對此進行過測試,。另一個尚待解決的問題是：哪些短壽殺傷細胞群和和長壽記憶細胞群是按這一順序形成?

　　為了解答這些問題,，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員首先將特異標(biāo)記的T細胞導(dǎo)入到小鼠體內(nèi)，隨后觸發(fā)了一種特異免疫反應(yīng),。大約7天后,，他們能夠確定單個T細胞生成了多少后代細胞，都是什么類型,。采用與海德堡大學(xué)Thomas Hoefer教授研究小組共同開發(fā)的一種生物數(shù)學(xué)模擬技術(shù),，幫助解讀了數(shù)據(jù)。論文的*作者,、慕尼黑工業(yè)大學(xué)住院醫(yī)生Veit Buchholz說“人們無法預(yù)測單個殺傷性T細胞后代的‘生涯路徑’,。 就像滾動一次骰子，這是一個概率問題,。要生成一種可預(yù)測的免疫反應(yīng),，我們發(fā)現(xiàn)一個樣品至少需要50個細胞。”

　　通過分析大量的短壽殺傷細胞和長壽記憶細胞,，研究人員重建了T細胞的發(fā)育程序,，并預(yù)測了它們的行為。所有的細胞都沿著相同的發(fā)育路徑前進,，但它們所走的距離各不相同,。也就是說，生成大量短壽抗感染細胞的少量細胞,，與命中注定生成記憶細胞的那些細胞,，經(jīng)歷了相同的階段，但前者離開這一階段后提供了即時保護,。除了本身生成的研究結(jié)果,，該研究另一個重要的意義在于，提高了人們對于將體內(nèi)和生物信息學(xué)方法的能力結(jié)合起來開展研究的信心。“事實上,，實驗結(jié)果詳細證實了我們的預(yù)測,，有力支持了我們的理論,，”Hoefer教授說,。

　　研究人員解釋說，可通過幾種途徑讓這些研究結(jié)果對人類健康發(fā)揮重要作用,，如改善抗癌免疫治療的效力,，或是優(yōu)化老年人治療策略。“未來的記憶細胞處于帶有兩種分化形式的擴增的初始階段,，理想情況下應(yīng)該取得一個平衡,，以確保記憶細胞庫不會耗竭。因此,，我們可以考慮如何調(diào)整疫苗接種方案,，首先允許擴增，且不會過早讓分化起作用,。”