免疫細(xì)胞從敵人那里挑選朋友的方式可以通過稱為“狹隘逃脫問題”的經(jīng)典數(shù)學(xué)難題來描述。

這是由生物學(xué)家，免疫學(xué)家和數(shù)學(xué)家之間的國(guó)際合作產(chǎn)生的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)，發(fā)表在“ 美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上。

狹窄逃逸問題是經(jīng)常應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)的框架。它假設(shè)隨機(jī)移動(dòng)的粒子被困在一個(gè)只有一個(gè)小出口的空間中，并計(jì)算每個(gè)粒子逃脫所需的平均時(shí)間。

“這是一些熟悉的方程式的新應(yīng)用，”麥格理大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)系的共同作者Justin Tzou說。

Tzou與英國(guó)牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)以及瑞典Skövde大學(xué)的同事一起分析了T 細(xì)胞探測(cè)潛在病原體的方法，這些細(xì)胞識(shí)別并攻擊入侵者。研究人員發(fā)現(xiàn)，狹窄逃逸問題中使用的方程在確定是否觸發(fā)免疫反應(yīng)方面起著關(guān)鍵作用。

狹窄的逃避問題最終成為T細(xì)胞受體狀況的近親，“賈斯汀說。”它是關(guān)于確定擴(kuò)散粒子在逃逸前在某個(gè)區(qū)域保留多長(zhǎng)時(shí)間。“

T細(xì)胞的獨(dú)特形狀產(chǎn)生了所謂的“緊密接觸區(qū)”，用于觸發(fā)稱為T細(xì)胞受體的分子。與大多數(shù)具有相對(duì)光滑表面的細(xì)胞不同，T細(xì)胞被褶皺，凸起和其他突起覆蓋。

長(zhǎng)期以來，科學(xué)家已經(jīng)知道T細(xì)胞受體分子位于細(xì)胞表面以識(shí)別敵人并引發(fā)敵對(duì)反應(yīng)。

受體含有的分子模式反映了細(xì)菌，腫瘤和其他危險(xiǎn)的入侵者表面的分子模式。但確切地說，識(shí)別和觸發(fā)過程的工作原理 - 特別是它如何快速準(zhǔn)確地工作 - 一直是個(gè)謎。