PRX 速递：连接物理机制和演化功能，分子拔河揭示免疫细胞库适应潜力

关键词：适应性免疫，分子拔河动力学，细胞突变

论文题目：Molecular Tug of War Reveals Adaptive Potential of an Immune Cell Repertoire论文来源：Physical Review X论文链接：https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.13.021022

适应性免疫系统持续地重塑其淋巴细胞库，以便更好地防御未来的病原体。它提高动态抗原识别的能力，依赖于体细胞突变，和表达高亲和力抗原受体的 B 淋巴细胞的选择性扩增。然而，个体内的这种快速演化似乎效率不高，抗原结合亲和力的提高有一个适度的上限。 直到最近，实验才开始揭示演化中的 B 细胞使用主动力从呈递细胞中物理提取抗原，并且提取水平决定了克隆适应性。这些观察结果挑战了现有的观点，即受体-抗原结合的平衡常数决定了B细胞克隆的选择优势。

这项研究提出了一个理论框架，来探讨拔河式抗原提取（tug-of-war antigen extraction）如何影响演化后的B细胞库的质量和多样性。作者提出，体内选择的显而易见的“无效性”可能是非平衡抗原识别的直接后果。

研究理论预测，一方面，抗原系链强度的物理限制在牵引力下设定了亲和力上限。另一方面，有趣的是，细胞可以利用力的异质性来使结合表型多样化，而不影响适应性，从而在资源限制下保持可塑性。

这些结果表明，通过在抗原识别过程中进行分子拔河来主动探测受体质量，限制了对当前抗原的反应能力，但提供了对未来变种的适应性好处。通过连接物理机制和演化功能，这项工作揭示了主动力在免疫适应中的多方面作用，使得对淋巴细胞库动态性的关键观察合理化。

图1. 研究模型概览。

图2. 有效的系链强度设置可演化的抗体亲和力。

图3. 主动力的使用引导 B 细胞演化并导致 B 细胞适应性和抗体质量之间的差异。

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编译｜刘志航

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