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搞边科丨全世界找他找疯了,他跟妻子在山里手机开着飞行模式露营
2025-10-08 23:39:43
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头图2.png想象这样一个场景:

你感冒了,身体要对抗入侵的病毒;这时免疫系统像一支军队,动员白细胞、T细胞、B细胞等前去“战斗”。

这时候,免疫系统必须做到两件事:

1.果断发动攻击:对病毒、细菌等外来敌人发起进攻,清除它们;

2.制止越界伤人:不能误把自己人当敌人攻击,否则会伤害自身组织。

第二点很关键。现实中,如果免疫系统失控,它就可能把身体自己的细胞当成敌人来攻击,这就是“自身免疫病”,比如1型糖尿病、红斑狼疮、皮肌炎、类风湿关节炎、抗磷脂综合征等。

自身免疫病的总体发病率占世界人口3%,是仅次于心血管和肿瘤的第三大类疾病。

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常见自身免疫病及发病率。图/金域自身免疫性疾病诊断中心

那么,免疫系统是怎么做到分辨敌我的,同时又在必要时收手、不越界?这正是2025年诺贝尔生理学或医学奖聚焦的核心问题。


接力合作:拿诺奖不是单打独斗

2025年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家:

美国科学家玛丽·E·布伦科(Mary E. Brunkow)、弗雷德·拉姆斯德尔(Fred Ramsdell)和日本科学家坂口志文(Shimon Sakaguchi)。

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图/诺贝尔生理和医学奖委员会

获奖理由是:

“他们发现了外周免疫耐受(peripheral immune tolerance)的机制”,也就是揭示了人体怎样在外周组织层面控制免疫细胞不去攻击自己,通俗来讲,就是免疫系统的“刹车”装置

在官方说明中,他们发现了“免疫系统的安全卫士”——调节性T细胞(regulatory T cells, 简称Tregs,这些细胞可以抑制免疫系统攻击自己组织的倾向。 

具体而言,这三位科学家分别做了以下关键工作:

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  • 坂口在1995年提出并发现一类能抑制免疫反应的T细胞,后来被称为Tregs。

  • 布伦科拉姆斯德尔在2001年发现并揭示一个关键基因FOXP3的突变是某些自身免疫病(如IPEX综合征)和实验室小鼠异常表型“scurfy小鼠”)的根源,从而证明FOXP3对Tregs的功能至关重要。 

  • 随后坂口等人在2003年将FOXP3与Tregs的发育机制联系起来,证实FOXP3是维持Tregs功能的开关基因。 

正是这三位科学家的合力,奠定了人类对外周免疫耐受机制的现代理解。


中枢耐受:免疫系统的第一道刹车

在深入机制之前,先简单厘清两个免疫学中的重要术语:中枢耐受 vs 外周耐受

长期以来,许多研究人员坚信,免疫耐受,也就是人体免疫系统识别“自己人”的机制,仅仅是通过被称为“中枢免疫耐受”的筛选过程来实现的。
中枢免疫耐受是指在胸腺等中枢免疫器官中,免疫细胞在发育时会“自检”——一旦发现它们攻击自己的组织,就会被淘汰或改造,使进入血液的细胞大多数不会误伤身体,这样就防止了自身免疫性疾病的发生。
“中枢耐受”,是免疫系统的第一道“刹车”


漏网之鱼:外周免疫耐受的发现 

然而,研究人员发现,胸腺的筛选并非万无一失,总会有一些“认错人的T细胞”成为漏网之鱼,跑到身体各处。

这就引出了一个关键问题:

这些没有在胸腺里被剔除掉、但又能够识别自身抗原或者被激活的细胞,到了人体的外周免疫系统为什么没有被攻击?

1995年,坂口志文做了个里程碑实验:他从正常小鼠的免疫细胞里,把一种表面有“CD4”和“CD25”两个标记的T细胞挑出来并删掉,然后将剩下的免疫细胞注入没有胸腺的裸鼠体内。

结果这些小鼠很快得了严重的自身免疫病。但如果把“CD4⁺、CD25⁺ T细胞”加回去,小鼠的病就好了!

这个实验证明:CD4⁺、CD25⁺ T细胞就是免疫系统的“保安队”。后来这些T细胞亚群被命名为调节性T细胞(Tregs)。


“保安队长”:FOXP3基因 

科学家接下来想知道:Tregs细胞是怎么当上“保安”的?有没有一个“总指挥”控制它们的产生?

答案藏在一种叫“scurfy”(鳞屑)的突变小鼠里。这种小鼠天生会得严重的自身免疫病,活不过几周。

2001年,布伦科和拉姆斯德尔团队发现,这些小鼠的X染色体上有个基因发生了突变,这个基因能控制Tregs细胞的发育——他们将其命名为“FOXP3基因”。

为了确认,他们做了个实验:给scurfy小鼠转入正常的FOXP3基因,结果小鼠的自身免疫病居然好了。

更关键的是,他们发现人类也有对应的FOXP3基因。如果人身上的FOXP3基因突变,会导致一种叫“IPEX综合征”的罕见病,患者会出现严重的自身免疫病,不治疗的话活不过童年。


双重保险:免疫耐受的完整图像 

坂口志文团队随后又发现,FOXP3基因只在Tregs细胞里活跃,把FOXP3基因转入普通T细胞,普通T细胞也能变成“保安”。

至此,免疫耐受的“双重保险”图像完整了:

中枢耐受(胸腺筛选)在胸腺里删掉大部分“坏T细胞”;外周耐受(Tregs细胞管控)让漏网的“坏T细胞”由Tregs细胞在身体各处盯着,防止它们“作乱”。

Tregs细胞就像小区里的保安,不直接抓小偷,但会阻止保安亭里的同事“误打业主”。


未来应用:这项发现为什么值得诺奖

你可能会问:基础免疫学离我们好像很远,它真的值得诺贝尔奖吗?答案是肯定的。

1

解决了长期悬而未决的机制空白

在免疫学界,长期以来对“为什么人体大多时候不自我攻击”这个问题有许多假设和理论,但真正系统揭示 “外周如何抑制潜在自体反应性T细胞” 的机制,在细胞水平、分子水平尚不明确。

Tregs和FOXP3的发现填补了这一空白。

2

为医学干预打开新路径

理解了Tregs的抑制作用,就可以设想通过控制免疫系统的“刹车”,来调节身体这辆“车”行驶的速度。

这个发现不仅是理论突破,也有很大的应用潜力:

  • 自身免疫病治疗:通过增强Tregs的作用,抑制过度免疫反应;

  • 器官移植:在移植后促进免疫耐受,使得宿主不那么容易排斥器官,从而减轻长期免疫抑制剂的副作用;

  • 肿瘤免疫治疗:有些肿瘤能招募大量Tregs保护自己不被免疫系统攻击。理解Tregs后,或许可以想办法削弱肿瘤周围的Tregs抑制,以提高抗肿瘤免疫效果。


小小插曲:诺奖背后的故事

当地时间10月7日,在公布奖项一天后,诺贝尔委员会才终于联系上了拉姆斯德尔。

拉姆斯德尔接受诺贝尔委员会采访时回忆道,当时,他与妻子正在山中露营。“我们被大雪困住了,完全与外界失联,那里几乎没有信号,而且我手机还开着飞行模式。”他说。

后来,夫妻俩终于下山,路过一个小镇,网络一恢复,拉姆斯德尔妻子的手机信息瞬间“爆炸”。“那时候我正在外面遛狗,突然听到妻子大叫,我还以为是附近有灰熊。”拉姆斯德尔笑着回忆道,“结果她告诉我:‘你得了诺贝尔奖!’我还说:‘不可能。’她又说:‘我手机里有200条短信都在说你得奖了。’”那一刻拉姆斯德尔才反应过来,自己真的得了诺贝尔奖。

再来聊聊Tregs的发现者坂口志文:

1951年出生的坂口,父亲是一名哲学家,母亲是一位乡村医生。童年时期的坂口更偏爱富有人文气息的学科。在京都大学就读期间,一次偶然的机会,他听到了一场关于免疫学的讲座。免疫学中“识别自己,排除非己”、“免疫调节与稳态”,这些理论让他非常神往。他在免疫学里仿佛看到了哲学的身影。以这场讲座为契机,坂口开启了贯穿一生的研究之旅。

早在20世纪70年代,坂口就怀疑可能存在有一种负向调控的胸腺细胞,介导着免疫的平衡,这一想法并不被当时的学界认可。1995年,坂口团队在《免疫学》上发文宣称发现了后来被称为Tregs的细胞,仍然饱受质疑。进入二十一世纪,布伦科和拉姆斯德尔的相关实验则帮助坂口补齐了Tregs的最后一块拼图。

从第一次提出假设,到最终验证猜测,花费了将近20年。至于最终荣获诺奖,时间又走过了30年。

威立(Wiley)高级编辑主任雷蕾接受《中国科学报》访问时表示:

今天的诺奖故事,本质上是一场关于“平衡”的深刻寓言,免疫系统在攻击与耐受之间维持精妙的动态平衡。科研人生何尝不是如此?科学工作者同样需要在逆境中坚守信念,在浮躁中保持专注,在目标与现实、理想与妥协之间,找到属于自己的节奏。


参考资料:

诺贝尔奖官网NobelPrize.org

检验医学网《漫画 | 2025诺奖揭秘免疫系统如何避免“自己人打自己人”》

中国科学报《“一个也没预测到,但他们获奖实至名归”》

新华社《科普|避免人体“内战”的免疫“安全卫士”——2025年诺贝尔生理学或医学奖成果解读》

广州中医药大学一附院《检视界 | 年度人气CP:自身免疫病与自身抗体》

返朴(科普中国子品牌)《带着哲学思维搞科研!新晋诺奖得主坂口志文找到了 “免疫平衡开关”》

现代快报《断联诺奖得主联系上了》


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广州日报媒重点实验室出品

统筹/申卉、陈婷婷

广州日报综合自诺贝尔奖官网、新华社、检验医学网、中国科学报、广州中医药大学一附院、返朴(科普中国子品牌)、现代快报等

广州日报新花城编辑:张乐怡

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