Cell子刊:新发现挑战免疫经典理论

2013-2-08 00:00 来源: 生物通
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  只有当免疫系统遇到病原菌或通过疫苗接触其元件时,才会“记”下外敌以便日后更能够快的抵御它,这是免疫系统的经典规则。但斯坦福大学医学院研究人员的新发现,对这一规则提出了挑战。

  CD4细胞是血液和淋巴循环中的关键免疫成员,能够启动针对病毒、细菌、原生动物、真菌等病原体的免疫应答。研究人员发现,即使是机体从未遇到过的病原体,CD4细胞也能够通过交叉反应获得对它的记忆。文章于二月七日发表在Cell旗下的Immunity杂志上。

  CD4 细胞是一种在循环系统中巡逻的T细胞,负责检测侵入血液或淋巴组织的病原体。我们的机体具有多种不同的CD4细胞,这些细胞分别识别病原体的一个抗原表位 epitope。与抗原表位接触会激活CD4,使其快速增殖并召集其他免疫细胞发动攻击。这一过程对于免疫应答来说非常关键,HIV靶标和摧毁的就是 CD4细胞。

  CD4细胞与其他T细胞一样分为两类,一类是 “naive”型CD4细胞,它们随机靶标从未遇见过的抗原表位。另一类是记忆CD4细胞,负责永远“记住”所遇见的抗原表位。“naive”型CD4细胞遇到目标病原体时,需要数天甚至数周才能完全调动免疫系统进行攻击。但被激活的记忆CD4细胞可以在几个小时内启动完全的免疫应答。

  研究人员对26个健康成人富含免疫细胞的血样和两个新生儿脐带血样进行了研究,他们使用的技术能在数百万CD4细胞中找出靶标特定抗原表位的细胞。

  研究显示,几乎所有26个成人血样都含有与HIV、HSV和巨细胞病毒相对应的CD4细胞。HSV是引发疱疹的病毒,而巨细胞病毒这种普通感染往往不引发症状,但对于免疫缺陷的人来说比较危险。这并不稀奇,因为人体内有着丰富的CD4细胞储备。

  令人惊奇的是,各成人样本中与这三种病毒对应的CD4细胞,有一半都处于明显的“记忆”状态,尽管高度灵敏的临床测试显示这些人并没有遇见过任何上述病毒。新生儿血液中也含有对应这三种病毒的CD4细胞,但这些细胞全都属于“naive”形式。“这可以部分解释一个常识,新生儿对疾病更为敏感,”文章第一作者Laura Su博士说。

  此外,成人样本中约五分之一的记忆CD4细胞,对一些危害较小的环境微生物有“交叉反应”。例如,针对HIV的CD4细胞也能够识别大量的普通环境微生物。

  随后,研究人员选择了两个五年未接种过流感疫苗的成人志愿者,并给他们进行接种。研究显示,当他们的机体遇到流感病毒元件或其它一些病原体抗原表位时,都能激活对应流感的记忆CD4细胞。

  这研究人员认为正是由于有这样的交叉反应,常常接触环境微生物的人体,在面对危险病原体时才会不那么脆弱。这也引出了另一个问题,“我们在人工超净环境中培养和使用小鼠进行实验,”文章资深作者,斯坦福大学微生物和免疫学教授Mark Davis说。“但这与我们生活的环境完全不同。在这种环境下,成年小鼠的CD4细胞基本完全处于naive形式,更能代表新生儿而非成人。”研究人员还指出,了解交叉反应的机制能够帮助免疫学家们开发覆盖多种病原菌的“广谱疫苗”。