免疫反應(yīng)的發(fā)生或許依賴于“死里逃生”的數(shù)學(xué)問題

近日，一項刊登在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中，來自澳大利亞麥考瑞大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，免疫細(xì)胞從“敵人”中挑選朋友的方式或許可以被一種稱之為“死里逃生”的經(jīng)典數(shù)學(xué)難題來進(jìn)行描述。

“死里逃生”的問題是細(xì)胞生物學(xué)中經(jīng)常使用的一中框架，其假設(shè)隨機移動的粒子被困在一個只有微小出口的空間中，并計算每個粒子逃逸所需要的平均時間。這是一種常見方程的新應(yīng)用，文章中，研究人員通過聯(lián)合研究分析了宿主機體T細(xì)胞尋找潛在病原體的新策略，他們發(fā)現(xiàn)，在“死里逃生”問題中使用的方程在決定宿主機體免疫反應(yīng)是否被誘發(fā)上扮演著非常關(guān)鍵的角色。

研究者Justin Tzou說道，“死里逃生”狀況與T細(xì)胞受體的情況非常相似，其能幫助確定確定擴散粒子在逃逸前在某一區(qū)域能停留多長時間。T細(xì)胞獨特的形狀創(chuàng)造了所謂的“緊密接觸區(qū)”，其能用來誘發(fā)T細(xì)胞受體分子激活，與大多數(shù)表面相對光滑的細(xì)胞不同的是，體細(xì)胞能被褶皺和突起所覆蓋。

此前研究人員一直知道，T細(xì)胞受體分子位于細(xì)胞表面，其能有效識別入侵者并產(chǎn)生抗敵反應(yīng)；T細(xì)胞受體包含的分子模式與細(xì)菌、腫瘤和其它危險入侵者分子表面的分子模式相同，但識別和誘發(fā)反應(yīng)的過程是如何發(fā)生的，以及其是如何迅速準(zhǔn)確發(fā)揮作用的，目前研究人員并不清楚，后期研究人員還需要進(jìn)行更為深入的研究來探索其中的奧秘。