Cell驚人發(fā)現(xiàn):人體免疫主要取決于環(huán)境
日期:2015-01-16 08:52:13
免疫系統(tǒng)是人體對疾病的主要防御機(jī)制。斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項雙胞胎研究顯示,人類免疫狀態(tài)主要取決于環(huán)境而不是遺傳,上了年紀(jì)的人尤其如此。這項研究發(fā)表在一月十五日的Cell雜志上。
基因?qū)θ梭w健康的影響無庸贅述。隨著測序技術(shù)的日新月異和測序成本直線下降,許多科學(xué)家嘗試通過基因組的微小變化對人體健康進(jìn)行預(yù)測。這樣的研究為我們展示了遺傳對人體健康的貢獻(xiàn),不過值得注意的是,很少有哪個遺傳學(xué)變異對特定健康狀況貢獻(xiàn)很大。
“不少人以為,測序一個人的基因組就可以判斷他五十年后會得什么病,”文章的資深作者Mark Davis教授說。盡管基因組變異在一些疾病中起到了關(guān)鍵性作用,但免疫系統(tǒng)其實有著極強(qiáng)的適應(yīng)性,由此應(yīng)對感染、創(chuàng)傷甚至腫瘤形成。
遺傳VS環(huán)境
“不同人的免疫系統(tǒng)存在很大的差異,我們想知道這種現(xiàn)象是否反映的是遺傳差異。我們的研究顯示,在絕大多數(shù)情況下(包括接種流感疫苗引起的免疫應(yīng)答)遺傳因素對免疫狀態(tài)并沒有起到?jīng)Q定作用,真正起作用的是環(huán)境和你所接觸過的細(xì)菌,”Davis說。
為了把環(huán)境和遺傳的影響分開,Davis和同事對同卵雙胞胎和異卵雙胞胎進(jìn)行了比較。同卵雙胞胎遺傳了相同的基因組,雖然細(xì)胞分裂時難免會出現(xiàn)復(fù)制錯誤,但同卵雙胞胎之間的遺傳學(xué)相似性幾乎是百分之百。異卵雙胞胎在遺傳學(xué)上跟普通手足差不多,平均共享50%的基因。
這兩種雙胞胎都經(jīng)歷了同樣的子宮環(huán)境,一般來說雙胞胎的童年環(huán)境也是一樣的,因此他們是分辨遺傳影響和環(huán)境影響的理想研究對象。
研究人員招募了78對同卵雙胞胎和27對異卵雙胞胎,分別抽取了他們的血樣。隨后,研究人員在這些血樣中檢測了兩百多種免疫成分和免疫活性。
環(huán)境的力量
斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們針對免疫成分的水平和活性狀態(tài),分析了雙胞胎之間的差異。他們發(fā)現(xiàn),在四分之三的檢測中,非遺傳影響(比如細(xì)菌或毒素接觸史、疫苗接種、飲食和口腔衛(wèi)生)完全蓋過了遺傳因素。在老年同卵雙胞胎(六十歲以上)中,環(huán)境影響的這種優(yōu)勢更為顯著。
研究人員還發(fā)現(xiàn),在接種流感疫苗時,環(huán)境對抗體產(chǎn)量的影響相當(dāng)大。此前不少研究指出,遺傳因素能對疫苗應(yīng)答產(chǎn)生強(qiáng)力影響,Davis認(rèn)為這些研究一般是在兒童中進(jìn)行的,免疫系統(tǒng)還沒有經(jīng)歷環(huán)境的長時間改造。
這項研究顯示,免疫系統(tǒng)有著驚人的可塑性。舉例來說,一種慢性病毒感染就會對免疫系統(tǒng)的組成和響應(yīng)能力產(chǎn)生很大的影響。發(fā)展中國家十分之九的人和五分之三的美國人都是巨細(xì)胞病毒的長期攜帶者,這種病毒一般是無害的,但對免疫缺陷的人有威脅。在60%的檢測中,巨細(xì)胞病毒存在與否在雙胞胎之間引起了很大的差異。
“非遺傳性因素(尤其是細(xì)菌),在免疫變異中起到了很大的作用,”Davis說。“至少在你生命的前二十年,當(dāng)免疫系統(tǒng)還在成熟的時候,這個奇妙的系統(tǒng)會對不同的環(huán)境條件進(jìn)行適應(yīng)。在面對病原體、腸道共生菌、營養(yǎng)成分的時候,健康人的免疫系統(tǒng)會持續(xù)做出適應(yīng),蓋過了絕大多數(shù)遺傳因子的影響。”