2.7.2 自适应性
免疫系统自适应是指能够识别任何微生物并能完成免疫反应。由于病菌以指数式增长速度繁殖,要求免疫系统必须尽可能快地检测并清除病菌。淋巴细胞越通用,它检测的病菌种类越多,但检测特定病菌的速度也相应变慢。因此,淋巴细胞需要在检测病菌种类数量和检测特定病菌的有效性之间进行权衡。适应性免疫系统具有两种机制,其一是淋巴细胞识别病菌的机制;其二是淋巴细胞记忆这些外部蛋白质结构,当再次检测到这类病菌时,发起快速免疫反应的机制。这两种机制由B淋巴细胞实现。
B细胞被活化后,它以细胞分裂的方式增殖,其突变速度高于普通细胞突变速度的9个数量级,称作高频突变。突变产生的B细胞的受体不同于其父细胞的受体,因而与同类病菌的抗原决定簇之间具有不同的亲和力。这些增殖的B细胞同样有机会与病菌的抗原决定簇结合,当超过其亲和力阈值,这些增殖的B细胞又会进一步克隆扩增。B细胞与当前病菌抗原决定簇之间的亲和力越大,B细胞自我克隆扩增的概率也就越大,称作亲和力突变过程,即大量的B细胞互相竞争,以结合病菌抗原决定簇。与病菌抗原决定簇亲和力最大的就是最适应的B细胞,相应地增殖也最多。亲和力突变使B细胞表现出对当前特定病菌的适应性。如前所述,B细胞与病菌抗原决定簇之间的亲和力越大,它们之间结合形成的化学键越强,其结果是检测和清除病菌的速度越快,因而,免疫反应也越有效。由于在病菌的繁殖速度和B细胞的增殖速度之间存在着一个竞赛,亲和力突变对B细胞,进而对免疫系统的免疫反应显现出特别的重要性。
亲和力成熟特性使得适应特定病菌的抗原决定簇的B细胞的大量增殖。编码于B细胞中的保留信息使其具有记忆功能,当再次检测到相同病菌的抗原时,已经适应的B细胞能够发起比一般的B细胞更快且有效的免疫反应。因此普通的B细胞只存活几天,而存活下来的B细胞,或分化发育成浆细胞,或成为记忆细胞,保留了对这些特定病菌抗原的记忆。