从外观上看，大多数 T 细胞都一样：小而球形。现在，由苏黎世联邦理工学院分子系统生物学研究所的 Berend Snijder 领导的一组研究人员利用先进技术对这些细胞内部进行了更深入的观察。他们的研究结果表明，细胞毒性 T 细胞的亚细胞空间组织(Snijder 称之为细胞结构)对其命运有着重大影响。

决定细胞命运的特征

当具有核内陷的细胞遇到病原体时，它们会变成强大的效应细胞，迅速增殖并杀死病原体。具有球形细胞核(即没有核内陷)的同类细胞进化得更慢：它们需要更长的时间才能激活，并最终分化为长寿的记忆细胞，保护生物体免受同一病原体未来的攻击。

大约 50 年前，科学家就发现了这两种功能不同的 T 细胞群。“但直到现在，我们还不确定哪些特征决定了 T 细胞会成为效应细胞还是记忆细胞，”Snijder 研究小组的博士后、最近发表在《科学 》杂志上的文章的主要作者 Ben Hale 说。

为了帮助识别这些特征，研究人员开发了一个平台，可以自动分析免疫细胞的显微镜图像。然后，他们向该平台提供了来自 24 名健康志愿者的数千个 T 细胞，这些志愿者将血液捐献给了瑞士红十字会苏黎世献血服务中心。

意想不到的差异

该平台使用机器学习方法将细胞分为三组。“我们已经看到一些 T 细胞在激活时呈现瓶状，”Snijder 说。“但我们没想到该平台会将圆形细胞分成两组。”

进一步研究后，研究人员还发现，两类圆形细胞的细胞结构差异也具有功能意义。“具有核内陷的细胞被设计为快速激活：其中许多细胞在 24 小时内转变为瓶状效应细胞，”Hale 说。

Snijder 补充道：“它们在被激活时也会产生更强烈的反应，而且它们的增殖速度比没有核内陷的细胞快得多。”他和他的团队还确定了导致核内陷细胞激活速度更快、强度更大的分子机制：“它们特殊的细胞结构能够增加钙离子的流入，”Snijder 说。

两位研究人员都强调，仍有许多问题有待解答。例如，Snijder 和他的团队现在希望发现该生物体如何始终确保血液中约 60% 的细胞毒性 T 细胞具有核内陷，而 35% 的细胞毒性 T 细胞没有核内陷，其余 5% 的细胞毒性 T 细胞呈瓶状。

使治疗更具临床效果

Snijder 和 Hale 指出，他们的研究结果不仅“对于更好地了解我们的免疫细胞如何工作很重要”，而且在对抗癌症方面也发挥着至关重要的作用，例如：“许多新疗法使用 T 细胞来杀死癌细胞，”Snijder 说。“如果我们能找到一种方法来专门选择和部署这些细胞结构，我们也许能够提高此类疗法的临床疗效。”