你有多大可能和你的长相一样重要，至少对监视危险细菌和病毒的免疫系统细胞来说是这样。

　　本周发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上的细胞和动物研究表明，致病颗粒的大小和储存在它们上面的分子信息的密度为人体免疫系统提供了额外的危险信号，并有助于指导由此产生的免疫反应。了解这些生物物理线索可能有助于疫苗开发人员微调他们已经知道的信号，这些信号是由呈现给免疫系统的分子信息传递的。

　　这项研究被认为是首次证明了分子信号的生物物理特征，即病原体相关分子模式(pathogen associated molecular patterns, PAMPs)在病原体识别受体(pathogen-recognition receptors, PRR)中产生危险信号并影响免疫原性反应中的作用。PAMPs是决定我们如何对病原体感染作出反应的关键分子，并且正在研究作为疫苗佐剂以产生有效的免疫反应。

　　“通过这项研究，我们为社区提供了一种新的工具，以了解当我们被病原体感染时这些分子是如何工作的，以及如何利用它们来增强或微调疫苗反应，”克里什南杜罗伊说，他是佐治亚理工学院和埃默里大学华莱士H.库尔特生物医学工程系的罗伯特a .米尔顿主席和教授，也是佐治亚理工学院免疫工程中心的主任。“这为免疫学家提供了一个广泛工具箱中的另一个工具，可以用来使疫苗反应更好，或对特定病原体更有针对性。”

　　研究人员使用合成病原体样颗粒(PLPs)来研究CpG的活性，CpG是一种用于刺激树突状细胞免疫系统反应的佐剂，树突状细胞是包括小鼠和人类在内的哺乳动物先天免疫系统的一部分，在产生我们的免疫反应中起着关键作用。疫苗开发人员一直在尝试使用CpG和其他佐剂来制造合成疫苗，这种疫苗可能会更好地刺激人体免疫系统，以对抗传染病和癌症。

　　由于合成疫苗不能激发传统疫苗(由死亡或减毒病原体制成)的完全免疫反应，因此合成疫苗的表现不如需要的那么好。Roy、研究生Jardin Leleux和研究科学家Pallab Pradhan发现的信息可以帮助提高合成疫苗的性能。

　　除了向细胞提供额外的危险信号外，生物物理特性还影响了小鼠对模拟病原体的反应，从而控制了产生的免疫系统细胞的种类。罗伊指出，信号首先影响先天免疫系统，然后促使适应性免疫系统做出更复杂的反应，产生T细胞。

　　“我们的免疫系统可以以多种不同的方式做出反应，”他说。“它可以产生抗体;它可以产生T细胞反应，而且产生的抗体类型也有所不同。我们发现，这个决策过程受到颗粒物理性质的影响，尤其是PAMP呈现的密度和大小，这是一个改变响应程度和响应强度的层次。”

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　　生物物理反应的细微差别可能提供一种方法来微调细胞对模拟病原体的反应。罗伊的实验室与埃默里大学合作，获得了美国国立卫生研究院下属的国家过敏与传染病研究所(NIAID)的资助，研究联合佐剂提供额外控制的可能性，尽管该资助不属于本项目的一部分。

　　虽然疫苗因其在预防流感或麻疹等传染病方面的作用而受到关注，但它们也被研究用于增强免疫系统对癌症的反应，罗伊的小组也在研究对抗淋巴瘤和乳腺癌的疫苗。

　　罗伊说:“我们相信这是一个可以应用于许多疫苗研究领域的平台发现。”“我们还没有理解细胞反应的所有方式。我们知道它们的反应更快，反应水平也不同，但如何将其与制造的抗体类型联系起来仍需要更多的研究。”

　　通过实验，研究人员研究了小鼠树突状细胞暴露于不同大小的模拟病原体样颗粒和不同密度的PAMP信息时的反应。直径为200至300纳米的颗粒模拟大型病毒，而直径为1至2微米的颗粒模拟细菌。通过研究不同颗粒对树突状细胞和小鼠淋巴系统中toll样受体-9 (TLR9)反应的影响，他们评估了生物物理效应。

　　罗伊补充说:“在疫苗领域，改善反应和使反应非常具体是一项重大挑战。”“到目前为止，我们还不能很成功地做到这一点，但这项工作可以为我们探索这些问题提供另一种工具。”

　　资料来源:佐治亚理工学院