2025年10月30日,陈玥舟老师为同学们带来了一场题为《B细胞记忆:利与弊的阴阳平衡》的精彩讲座,为同学们系统阐述了B细胞免疫记忆的机制、历史贡献与当前所面临的挑战。陈老师在开篇即指出,免疫系统的本质在于寻找一种动态的、持续的平衡,而B细胞记忆作为适应性免疫的核心,其一方面提供强大保护的同时,另一方面也潜藏着病理反噬的风险,这种利弊相生的特性,决定着人体这台复杂而精密的造物微妙的平衡。本次讲座中,陈老师以史为鉴,以机制为核心,深入探讨了免疫记忆对人类健康的卓越贡献,以及在应对病毒变异和自身免疫病时免疫记忆所带来的问题。
免疫系统往往被认为是生命科学中最精密且复杂的系统之一,其核心本质便是一个持续不断寻找平衡的过程。免疫系统作为对外抵御感染的强大武器,是人类生存的基石;然而,一旦这个精妙的内在机制被打破,这种强大的防御力量便也可能反噬自身,诱发一系列自身免疫性疾病。尚不遥远的COVID-19全球大流行疫情,再次提起了人们对传染病和免疫学基础研究的重视,推动着全球科研界对免疫记忆的机制理解与现有疫苗理论与作用方式进行更深层次的思考和探索。
免疫学的真正诞生可追溯至1796年,英国乡村医生爱德华·詹纳通过对挤奶女工不得天花的观察,大胆提出了牛痘可以抵御天花的假设。正是他通过一个在当时对人类命运至关重要的人体实验,最终开启了现代免疫学的篇章。从这一历史性的假设的提出,到天花疫苗的大规模应用,历经近两百年,这一烈性传染病于1979年终于被WHO宣布从地球上消灭,成为人类通过免疫学技术成功消灭的,也是目前为止唯一完全消灭的疾病。
接着,陈老师又以脊髓灰质炎为例,强调了基础研究对社会文明的深远影响。脊髓灰质炎病毒曾导致无数病人瘫痪或患上呼吸衰竭,不得不使用“铁肺”以求生存,给人类社会带来了沉重的负担。面对这一问题,索尔克和沙宾等众多科学家经过不懈的努力,开发出针对脊髓灰质炎的灭活疫苗和减毒活疫苗,通过大规模、低成本的接种,脊髓灰质炎目前已经在世界多个国家境内几乎绝迹。同时,沙宾的“糖丸”由于其高效和经济的独特优势,为发展中国家的公共卫生建设作出了不可磨灭的贡献。然而,陈老师也提醒,在全球化的今天,例如在一些受战争影响的地区,脊髓灰质炎病毒正再度出现,提醒着我们对传染病的研究和防控工作仍是人类需要警惕和持续投入的巨大挑战。
免疫学的根基在于适应性免疫系统所具备的特异性和免疫记忆。通过初次免疫应答后的细胞记忆,机体在第二次接触抗原时,能够被迅速激活并产生高效的二次免疫应答来为人体提供保护。这种记忆能力的产生,源于B细胞独特的VDJ重排机制,通过仅使用约200个基因片段,基因重组能够通过排列组合,产生高达10的14次方级别的抗体多样性,以近乎无尽的可能寻找能够对抗病原的最佳武器,而这一武器也将被免疫系统所记忆,加入人体对抗疾病的“武器库”。
然而,陈老师同时也强调,面对病毒的快速突变,这种“记忆”却可能成为一种桎梏。它造成了当代疫苗研发的两大困境,也就是“免疫印记”和“免疫优势”。在新冠疫情中人们发现,接种了针对祖代毒株疫苗的个体,在面对如奥密克戎等高度变异株时,体内激活的抗体仍主要针对过去的病毒株。这些抗体虽然能够有效防止重症和死亡,但却难以彻底预防感染,使得疫苗在某种程度上更像是一种“药物”而非绝对的防御性工具,造成这一现象的原因便是免疫印迹。对于免疫优势,一个病原体通常由多个抗原组成,但机体产生的抗体往往集中于少数“优势”区域。例如对于流感病毒的血凝素,抗体大多针对其快速变化的“头部”区域,而更为保守的“主干”区域则往往被忽视,导致难以产生针对多种变异株的广谱抗体。这种情况下,免疫记忆反而成为了阻碍人体产生更好的武器以对抗疾病的绊脚石,也成为了当代疫苗研发的主要困难与挑战。
适应性免疫的多样性在带来优势的同时,也埋下了攻击自身的风险。由于抗体的产生带有随机性,因此在产生对抗病原体的抗体时,也可能随机产生针对自身的抗体。为了防止这种危险发生,B细胞在骨髓中必须经历一个至关重要的负向筛选过程,以确保自身反应性细胞被清除或钝化。然而,在患有自身免疫病的人群中,这一刹车机制的筛选往往并不彻底,导致自身反应性B细胞逃逸到外周系统,最终引发自身免疫病,例如红斑狼疮。尽管对红斑狼疮的研究历史悠久,但至今仍无法确切回答其真正的病因是什么。不过,近些年对临床治疗的观察和推导,人们逐渐确认自身抗体最重要的致病因素。目前临床上通过使用清除B细胞的生物制剂,如抗CD20抗体以及最新的CD19-CART疗法,已经可以做到缓解这些自身免疫病,但在B细胞重新回来后,疾病仍有复发的可能。因此对自身免疫病的深入理解和根治,仍是未来免疫学面临的核心挑战。
本场讲座通过对免疫保护的经典案例与当代困境的详细解析,将我们带入了免疫学这一学科的核心思辨,即B细胞免疫记忆的利弊平衡。从对抗天花和小儿麻痹症的“利”,到对病毒免疫印迹和自身免疫病的“弊”,免疫记忆在保护机体的同时,也表现出了其机制中的脆弱和不完美。这种对动态的,持续的平衡的不断追寻,正是免疫学研究永恒的话题。