Cell子刊:新發現挑戰免疫經典理論
日期:2013-02-16 10:26:02
只有當免疫系統遇到病原菌或通過疫苗接觸其元件時,才會“記”下外敵以便日后更能夠快的抵御它,這是免疫系統的經典規則。但斯坦福大學醫學院研究人員的新發現,對這一規則提出了挑戰。
CD4細胞是血液和淋巴循環中的關鍵免疫成員,能夠啟動針對病毒、細菌、原生動物、真菌等病原體的免疫應答。研究人員發現,即使是機體從未遇到過的病原體,CD4細胞也能夠通過交叉反應獲得對它的記憶。文章于二月七日發表在Cell旗下的Immunity雜志上。
CD4細胞是一種在循環系統中巡邏的T細胞,負責檢測侵入血液或淋巴組織的病原體。我們的機體具有多種不同的CD4細胞,這些細胞分別識別病原體的一個抗原表位epitope。與抗原表位接觸會激活CD4,使其快速增殖并召集其他免疫細胞發動攻擊。這一過程對于免疫應答來說非常關鍵,HIV靶標和摧毀的就是CD4細胞。
CD4細胞與其他T細胞一樣分為兩類,一類是“naive”型CD4細胞,它們隨機靶標從未遇見過的抗原表位。另一類是記憶CD4細胞,負責永遠“記住”所遇見的抗原表位。“naive”型CD4細胞遇到目標病原體時,需要數天甚至數周才能完全調動免疫系統進行攻擊。但被激活的記憶CD4細胞可以在幾個小時內啟動完全的免疫應答。
研究人員對26個健康成人富含免疫細胞的血樣和兩個新生兒臍帶血樣進行了研究,他們使用的技術能在數百萬CD4細胞中找出靶標特定抗原表位的細胞。
研究顯示,幾乎所有26個成人血樣都含有與HIV、HSV和巨細胞病毒相對應的CD4細胞。HSV是引發皰疹的病毒,而巨細胞病毒這種普通感染往往不引發癥狀,但對于免疫缺陷的人來說比較危險。這并不稀奇,因為人體內有著豐富的CD4細胞儲備。
令人驚奇的是,各成人樣本中與這三種病毒對應的CD4細胞,有一半都處于明顯的“記憶”狀態,盡管高度靈敏的臨床測試顯示這些人并沒有遇見過任何上述病毒。新生兒血液中也含有對應這三種病毒的CD4細胞,但這些細胞全都屬于“naive”形式。“這可以部分解釋一個常識,新生兒對疾病更為敏感,”文章第一作者Laura Su博士說。
此外,成人樣本中約五分之一的記憶CD4細胞,對一些危害較小的環境微生物有“交叉反應”。例如,針對HIV的CD4細胞也能夠識別大量的普通環境微生物。
隨后,研究人員選擇了兩個五年未接種過流感疫苗的成人志愿者,并給他們進行接種。研究顯示,當他們的機體遇到流感病毒元件或其它一些病原體抗原表位時,都能激活對應流感的記憶CD4細胞。
這研究人員認為正是由于有這樣的交叉反應,常常接觸環境微生物的人體,在面對危險病原體時才會不那么脆弱。這也引出了另一個問題,“我們在人工超凈環境中培養和使用小鼠進行實驗,”文章資深作者,斯坦福大學微生物和免疫學教授Mark Davis說。“但這與我們生活的環境完全不同。在這種環境下,成年小鼠的CD4細胞基本完全處于naive形式,更能代表新生兒而非成人。”研究人員還指出,了解交叉反應的機制能夠幫助免疫學家們開發覆蓋多種病原菌的“廣譜疫苗”。
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