Geisel研究人员致力于训练免疫的研究
该研究发表在杂志上科学这为免疫系统的新认识提供了支持,但仍有争议。这项研究是由美国和欧洲的合作者进行的,包括Robert Cramer博士,盖泽尔医学院微生物学和免疫学助理教授,达特茅斯肺生物学中心成员,以及Kelly Shepherdson博士,当时是Cramer实验室的研究生。
通常,科学家会把免疫系统分为两类:先天免疫反应和适应性免疫反应的适应性免疫反应它为大多数人所熟悉,因为它在提供长期预防疾病方面的作用,就像疫苗会触发免疫系统“记住”特定的威胁,并在以后的生活中受到病原体的挑战时产生强有力的反应。
的先天免疫系统从进化的角度来看,它更古老,通常被认为是对病原体或其他外来实体的直接威胁做出反应。但在过去几年里,根据对植物和无脊椎动物的研究,科学家们开始怀疑先天反应也有一种形式的“记忆”,这使得免疫系统分为两个简单的类别更加复杂。“先天免疫系统通常被认为是对初始感染的快速、通常非特异性的广泛反应免疫记忆克莱默说。“但对训练过的免疫系统的研究表明,情况可能并非如此,这不仅是范式的转变,而且可能与许多疾病的治疗和预防直接相关。”
2011年,荷兰的研究人员,包括Mihai Netea医学博士,这篇新论文的高级作者科学他创造了“训练免疫”一词,指的是涉及先天免疫系统相关细胞产生的免疫记忆的免疫反应。经过训练的免疫力能够提供非特异性保护,防止继发感染。然而,训练有素的免疫是如何启动和维持的机制尚不清楚。最近的研究发现,当暴露于某些病原体或其抗原时,先天免疫细胞会发生表观遗传变化,这是经过训练的免疫的一个重要特征。但与训练细胞相关的特定基因和生化途径尚不清楚。
在科学论文中,研究人员报告说,代谢的变化是训练免疫表型背后的关键驱动力。表观遗传学分析实验确定了参与葡萄糖代谢的基因对训练免疫至关重要。克拉默和谢泼德森参与了这项研究,因为他们在HIF1α和先天免疫反应真菌。HIF1α是一种蛋白质,在其他基因中作为参与代谢的基因的转录因子。
Cramer和Shepherdson用从先天免疫系统细胞中删除HIF1α基因的小鼠,验证了代谢变化(部分通过HIF1α途径介导)对训练免疫至关重要的假设。他们首先将小鼠暴露于一种真菌多糖抗原-葡聚糖中,这种抗原能诱导经过训练的免疫反应,然后用一种能导致败血症的细菌病原体向小鼠发起挑战。正常小鼠被训练的免疫反应保护免受病原体的侵害,但没有HIF1α的小鼠没有受到保护,这表明缺乏HIF1α阻碍了训练的免疫反应和对继发感染的保护。克拉默说:“这是这项研究的一组关键实验,因为它们是在整个动物体内进行的,这种动物体内缺乏训练免疫的关键效应细胞中的HIF1α。”
这些发现对炎症性疾病的预防和治疗,以及对增强心脏功能都有潜在的意义免疫反应在免疫系统不能正常工作的情况下病原体。克拉默说,这一研究方向的下一步是识别HIF1α下游的基因,这些基因对训练的表型至关重要,可能会为治疗发展提供可行的特定靶点。他说:“如果我们能弄清楚这些潜在的机制,我们可能能够提高疫苗的功效。”而且,他补充说,也许是时候重新思考传统的理解免疫系统.