快看，它抓住了那隻蜜蜂！
圖中的捕蠅草，形似貝殼，忽閃著一雙長長的“睫毛”。看起來，它們悠然自得、形態舒展。殊不知，它是一位狡猾的獵手，正在伺機而動……
當“天真”的蜜蜂滿懷好奇地落在捕蠅草上，捕蠅草便以迅雷不及掩耳之勢關閉了大大的“貝殼”，捕捉住前來探險的蜜蜂，化作腹中的美餐。
如此千鈞一髮的情形，不僅僅發生在神奇的大自然中，在我們的身體內部也上演著類似的橋段。而科學家們，正是有機會偷看到上帝掌紋的人。
2018年，清華大學生命學院劉萬里研究員課題組在《細胞生物學雜誌》（Journal of Cell Biology）在線發表了名為《磷脂酰肌醇4,5-二磷酸操控機械力刺激下B淋巴細胞的激活閾值》（PI(4,5)P2 determines the threshold of mechanical force-induced B cell activation）的研究論文，報道了在抗原識別所觸發的機械力刺激下，記憶性B淋巴細胞的IgG-BCR受體具有超低活化閾值的精細分子機制。
那麼什麼是B淋巴細胞，它又有什麼作用呢？
簡而言之，B淋巴細胞是機體免疫的主要防線之一，維繫著人體的健康安全。但這並不是一道輕而易舉就可以被觸發的防線，它的啟動需要B淋巴細胞磨礪出“超級英雄”般的本領。“寶劍鋒從磨礪出”，B淋巴細胞也必須經歷從“幼稚少年”到歷經沙場的“超級英雄”的蛻變之路。“幼稚少年”在初次面臨入侵機體的外來抗原這一“敵人”時，需要長時間的多次試探後才能消滅“敵人”；而歷經沙場的“超級英雄”則能迅速對入侵的“敵人”作出反應，一招制敵，迅速消滅“敵人”。
如果我們將入侵機體的抗原比作蜜蜂，那麼表達在B淋巴細胞表面的抗原特異性受體（BCR）就可以看作是捕蠅草，負責識別、揀選、捕獲這些抗原。捕蠅草捕捉並消滅蜜蜂的一系列行為，就如同B淋巴細胞受到抗原刺激，作出活化反應來吞噬抗原。
歷經沙場的“超級英雄”面對入侵的“敵人”，是怎樣作出如此迅速的反應的呢？
這是由捕蠅草對蜜蜂觸碰的敏感性決定的，越是對蜜蜂“接觸”敏感的捕蠅草，越是能快速做出反應、捕捉並消滅蜜蜂。而有的捕蠅草由於對蜜蜂“接觸”呈現反應惰性，只能是徒勞。
劉萬里研究組將問題的關鍵聚焦在了記憶性B淋巴細胞的IgG-BCR受體對於抗原刺激的敏感性方面。理論上， BCR受體對抗原識別觸發的機械力刺激越敏感，抗原被識別-捕獲-內吞的可能性就越大。機制上，他們發現IgG-BCR的胞內段能富集細胞膜內層的PIP2（重要的細胞膜磷脂成分），致使IgG-BCR對抗原識別觸發的機械力刺激更為敏感，可快速識別-捕獲-內吞抗原。一旦IgG-BCR喪失這種富集PIP2的能力，便會使得IgG-BCR對抗原識別觸發的機械力刺激呈現反應惰性。
劉萬里研究組的這一發現從生物物理學的角度研究B淋巴細胞免疫活化的內在機理，從BCR對機械力刺激敏感度的調控機理上，詮釋了BCR受體免疫活化能力的趨勢差異。“我們認為，如果能將這種BCR與抗原識別之間的生物物理學特性，進行定向設計並且應用到下一代的疫苗開發中，可能將增強疫苗的免疫效力，更好地保護人類健康。”該文章的第一作者、生命科學學院的PTN項目博士生萬政鵬表示。
這項研究實現了分子免疫學、細胞生物學、高精度活細胞成像和生物物理學等不同學科的優勢交叉，在研究過程中得到了國內外同行的大力支持。
劉萬里研究組一直致力於使用新型的高速高分辨率活細胞單分子熒光成像技術，結合傳統的分子免疫學、生物化學和生物物理學研究手段，對B淋巴細胞的免疫活化及相關疾病的分子機理進行研究。繼2013年在《免疫學雜誌》(Journal of Immunology)，2015年在《歐洲免疫學雜誌》(European Journal of Immunology)，以及2015年、2017年兩次在eLife雜誌上發表B淋巴細胞的免疫活化受到機械力調控的相關論文後，這一新成果是劉萬里研究組對該領域的又一貢獻。該研究由國家自然科學基金委、科技部和“青年千人計劃”提供經費支持。
創意：映像設計組
設計製圖：趙存存
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