免疫系統如何選擇對抗原的記憶時間？

01-25

今天正好看到了一個有關記憶細胞的問題，正好喚起了了我很久之前想起的問題。
記憶細胞（免疫系統或許更好）是通過什麼方式選擇對抗原的記憶時間？
記得以前見過一句話，免疫系統對流感病毒的記憶時間通常是幾個月，但是對天花等病毒幾乎是終生記憶。而且貌似當時引起的免疫應答越強烈記憶時間越長。當時就很好奇，免疫系統是如何做出選擇的？

以下是猜測：
1.相對強烈免疫應答肯定會產生相對多的細胞因子，而且會有相對多的免疫細胞產生。記憶細胞會接收某種或多種細胞因子並根據接收的多少決定記憶時間。同時，保留下來的記憶細胞會互相傳遞信息，這種信息的多少也會決定記憶時間。
2.在整個免疫應答過程中，免疫系統有一整套精密的機制可以對記憶時間做出相對最優選擇，這種機制通過進化得到的，目前尚不了解。
P S：我是高中生，猜測如有一些不合理的還請見諒。

免疫系統對流感的記憶時間也很長，問題是病毒會變異。比如西班牙流感老年人死亡率相對較低，有人猜測是20多年前感染了俄羅斯流感留下的免疫力。

疫苗的時效是個很複雜的問題。一方面是不同病毒的免疫原性有差別，所以製成疫苗的免疫原性也不同。比如接種滅活狂犬病毒能產生抗體，而接種滅活HIV什麼反應都沒有。一方面也和病毒的特點有關。大部分疫苗並沒有阻止病毒的複製，僅僅是在病毒能夠引起癥狀之前就消滅它。但有的病毒，比如狂犬病毒，HIV這種一旦感染就無葯可治的，就要在感染之前消滅它。所以狂犬疫苗每次被咬了都要注射。實際上狂犬疫苗的免疫時效很長，只要完整接種一次以後被咬了都只需打兩針而不是五針。這種阻止感染而不是阻止疾病的稱為「sterilizing immunity」。

疫苗的免疫原性也和疫苗的製作方式有關。一般來說，活疫苗的免疫原性比滅活疫苗更好，完整的病毒免疫原性比亞單位更好。這是因為活疫苗的活性更好，更容易引起免疫系統的警覺，能夠激活免疫系統的更多分支。但使用活疫苗也會帶來一定的安全風險。一個典型的例子就是肺炎，腦膜炎的多糖疫苗。因為多糖不能激活T細胞，而T細胞可以協助激活B細胞，所以多糖疫苗的免疫時效不長。為了提高多糖疫苗的免疫原性，科學家把多糖和一種載體蛋白（比如白喉類毒素）結合在一起，做成結合疫苗。結合疫苗可以激活T細胞，這樣免疫時效就大大提高了。所以好的疫苗不僅能產生更強烈的免疫反應，產生的免疫力的質量也更好。

感謝 @空城一曲的邀請。

很多時候，我都在懷疑自己是不是選錯了行當，選擇了生物這種也是要靠天賦的學科。現在的高中生都很不錯，天賦都是比我要高。我高中時還真沒有想這麼多，因為想了也沒有用。

記憶細胞（免疫系統或許更好）是通過什麼方式選擇對抗原的記憶時間？
記得以前見過一句話，免疫系統對流感病毒的記憶時間通常是幾個月，但是對天花等病毒幾乎是終生記憶。而且貌似當時引起的免疫應答越強烈記憶時間越長。當時就很好奇，免疫系統是如何做出選擇的？

我們可以把這個問題先梳理下。

首先，記憶細胞對抗原的記憶的選擇是配對的。以T細胞為例，只有特定T細胞表面的受體TCR會識別特定的抗原。這種選擇方式在免疫學中是經典的Burnet提出的克隆選擇學說和Jerne提出的網路學說（1984年Nobel獎）。簡單來講，可以設想人體內在5x10e13到1x10e18次方可能性的TCR存在，如果是有抗原入侵，只有能夠識別這種抗原的T細胞才會擴增，然後大部分死去，剩下的為這種抗原的記憶細胞。這個理論的核心是人體內本身就有多樣性的存在。

其次，記憶時間的長短，本質上是記憶細胞本身的維持。也就是說記憶細胞存在多久，對這種抗原的記憶就有多久。

因此，問題的關鍵點是問「記憶細胞活多長時間（也就是記憶細胞的維持），是怎麼調控的？」。

以下根據題主的假設回答這一問題。（只是籠統地用高中能理解的知識來講，不是很深入的文獻總結。）

以下是猜測：
1.相對強烈免疫應答肯定會產生相對多的細胞因子，而且會有相對多的免疫細胞產生。記憶細胞會接收某種或多種細胞因子並根據接收的多少決定記憶時間。同時，保留下來的記憶細胞會互相傳遞信息，這種信息的多少也會決定記憶時間。

2.在整個免疫應答過程中，免疫系統有一整套精密的機制可以對記憶時間做出相對最優選擇，這種機制通過進化得到的，目前尚不了解。

1.抗原會引物特異性的T細胞擴增。一個重要的因素是有多少的抗原，以及抗原本身在體內存在的時間，也就是常說的急性感染和慢性感染。如果是抗原多，抗原本身能存在時間長，當然會有更多數量的記憶細胞產生。但是，記憶細胞本身一般分成效應記憶和中樞記憶兩類（還有更多的細分類，這裡不講。），兩種在存活時間上不一樣，可以理解為產生的記憶細胞的質量。前面提到的抗原多，記憶細胞數量多，但質量不好說。這也就是每一種病原體在疫苗設計時，都要各個考慮，不能有統一的方法。

2.一些特定的細胞因子會起作用。比如IL-7，IL-15等。

3.「保留下來的記憶細胞會互相傳遞信息，這種信息的多少也會決定記憶時間」，這種研究是單細胞層面的事。理論上會，但是我不太清楚具體如何。

4.更多是其它細胞對記憶細胞的幫助作用。

5.如果免疫系統能做到最優解，那人不會得病了。實際上不是。

6.免疫系統的確是有進化上的保守相似，又有物種之間的獨特性。

說出來你可能不信，我覺得就是記憶細胞死乾淨了，抗體水平也降下來了，沒什麼特殊的理由