“这是免疫功能以前无法识别的方面。各个单元共同做出决定。它们并不会统一激活，而是共同决定激活多少个单元，这样，系统可以抵御威胁而不会发生过度反应。”西北大学教授Joshua Leonard说。

华盛顿大学的Neda Bagheri博士补充说：“这项工作的关键部分在于开发新的计算模型来解释我们的实验，并阐明细胞如何执行计算以做出一致的决定。”

人体的免疫系统不断发挥作用，以维持微妙的平衡。引入威胁后，系统需要做出足够强的反应以抵御感染或疾病，但反应得不至于造成危害。

研究人员希望更好地了解免疫系统如何做出这些类型的决定。

“这特别有趣，因为免疫系统是分散的，”西北大学的研究生约瑟夫·穆尔顿(Joseph Muldoon)说。

免疫细胞是需要协同工作的个体因子，自然界已经提出了解决方案，以确保它们如何在同一页面上获得。细胞到达不同的激活状态，但总体上可以校准种群反应。”

为了探索这种现象，科学家检查了巨噬细胞，一种免疫细胞，它是抵抗感染和疾病的第一道防线的一部分。

他们观察到巨噬细胞如何对细菌产生的化学物质做出反应-一种警示红细胞，警告身体是否存在感染-使用的技术使研究小组能够随着时间的推移观察单个细胞的反应。

然后，作者使用计算模型来帮助解释和解释这些观察结果。

免疫细胞正在“计数”其中有多少已经聚集起来，以确定系统应该做出多少反应。

“随着时间的流逝，牢房会观察周围的环境，以感知邻居。” Muldoon说。

“每个细胞都准备好响应或不响应高激活剂。现在我们知道还有控制免疫系统的这一额外层，它为研究是否有新的免疫调节靶标开辟了一条完整的途径。”

研究人员认为，这些信息可用于开发改进的癌症免疫疗法或自身免疫性疾病的疗法，帮助设计更好的药物并指导先进的基于细胞的疗法的工程设计。

伦纳德教授说：“生物学已经发展出许多控制复杂过程的引人入胜且令人惊讶的方式。”

“作为合成生物学家，我们致力于改造细胞以执行定制的治疗功能，例如在肿瘤部位局部激活免疫系统，而不是在整个患者体内激活免疫系统。”了解大自然的创新有助于我们提出新的设计，并使我们成为更好的工程师。”