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    人体免疫系统是一个“早起”的人

    发布时间:2021-11-15 浏览次数:次 字号:  【关闭】
     

    昼夜节律钟是最基本的生物机制之一,它以 24 小时为周期调节生物的大部分生理过程。瑞士日内瓦大学 (UNIGE) 和德国路德维希 - 马克西米利安大学 (LMU) 的科学家通过破译免疫反应的细胞迁移机制,表明免疫系统的激活是根据一天中的时间进行调节的。事实上,从皮肤到淋巴结的免疫细胞的迁移周期是 24 小时。免疫功能在休息阶段最高,就在活动恢复之前——老鼠是夜行动物,在下午,而人类是清晨。这些研究结果发表在《自然免疫学》(Nature Immunology) 杂志上。研究建议,在接种癌症疫苗或免疫疗法时,应该考虑时间因素,以提高它们的有效性。不同于先天免疫系统,先天免疫系统会立即做出反应,但不是以靶向的方式,适应性免疫系统会对每个感染源建立一个长期的特异性反应。适应性免疫系统需要数周的时间才能对特定的病原体形成反应。由于细胞记忆机制,这种反应会持续很长一段时间。” 日内瓦炎症研究中心 (GCIR) 的教授 Christoph Scheiermann 说,他领导了这项研究。“例如,这是在接种病毒疫苗期间发挥作用的典型机制。”

    为了了解昼夜节律在免疫激活中的作用,研究人员观察了树突状细胞从皮肤向淋巴系统的迁移,淋巴系统是适应性免疫反应的支柱之一。树突状细胞位于包括皮肤在内的许多周围器官,它们通过淋巴管迁移到淋巴结,在那里有抗原,触发针对传入病原体的免疫反应。

    同步时钟

    科学家们首先在野生小鼠身上观察树突细胞的迁移能力,每天观察四次,然后在没有正常生物钟的小鼠身上观察。文章一作 Stephan Holtkamp 解释说:“要使细胞正确迁移,不仅树突细胞,而且淋巴管细胞也必须对昼夜节律做出反应。” 因此,昼夜节律钟必须在机制的两个方面发挥作用:在细胞和环境中。如果没有,免疫活动的高峰不再出现,免疫系统就会继续缓慢地工作。

    然后,研究人员在一天的不同时间对从病人身上提取的人类皮肤细胞重复了他们的实验。Christoph Scheiermann 说:“我们发现了许多分子,特别是参与迁移过程的趋化因子,它们的表达受生物钟调节。” 在人类和小鼠的细胞中也发现了同样的分子,它们的节律与两种动物的生活习惯相反,啮齿类动物是夜间活动的,而人类是白天活动的。这证实了这种节奏是由昼夜交替的自然活动所控制的。”

    在合适的时间刺激免疫系统

    额外的数据还表明,如果免疫系统在一天的不同时间受到刺激,同样的振荡也会出现,高峰出现在早晨。但为什么免疫系统是由振荡节律控制的呢?“昼夜节律作为一种节能系统,根据最紧迫的需求,最大限度地利用能源。这是不是一种让免疫系统在接触病原体的风险最大的时候,通过摄入食物和 / 或社交互动保持警惕的方法?”

    同样,我们是不是在晚上更容易受到病原体的伤害? 目前还不能说。然而,昼夜节律对免疫系统的重要性只是刚刚被揭示出来,对于预防接种和抗肿瘤治疗或自身免疫疾病的管理都可能是非常重要的。Christoph Scheiermann 的团队现在将更进一步地探索免疫反应的第一阶段,即病原体或疫苗进入人体的时候。

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    Circadian clocks guide dendritic cells into skin lymphatics


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