许多因素影响着人的免疫系统对感染和其他挑战的反应。年龄、性别和遗传是基本因素——正如新冠疫情所凸显的那样。现在一项新的研究表明，吸烟对某些免疫反应具有同样重要的影响，其中一些影响可能会持续到一个人戒烟很久以后。
为了探索哪些环境因素起着最大的作用，研究人员测量了1000名健康人的血液中细胞因子的产生——介导炎症的关键信使分子——在将样本暴露于细菌、真菌、抗体或其他已知会引起免疫反应的物质后。吸烟被发现极大地改变了先天反应——身体一般且立即的第一道防线——以及较慢、更具威胁特异性的适应性反应。数据表明，戒烟后，先天免疫反应中的细胞因子分泌迅速恢复到非吸烟者的水平，但对适应性反应的影响似乎通过一种称为表观遗传记忆的过程持续数年或数十年。研究结果今天发表在《自然》杂志上。
“这是一项非常大型的研究，因此这让你对结果有信心，”罗斯威尔帕克综合癌症中心的免疫学家亚斯明·塔纳瓦拉说，她没有参与这项研究。此外，“[作者]研究了广泛的[免疫]刺激，这是一个有趣的方面，”她补充道。
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新的发现增加了关于吸烟对健康有害影响的大量证据。吸烟会增加患心血管疾病和肺癌的风险。它导致约90%的肺癌死亡和80%的慢性阻塞性肺病死亡。吸烟还会损害许多其他器官，并增加死于非肺癌的风险。另一方面，戒烟逆转了大多数这些疾病的风险。但是，吸烟对免疫系统的影响的程度和持久性尚不清楚。
在2011年至2012年期间，由法国巴斯德研究所的研究人员领导的一个团队招募人们捐献血液和其他类型的样本，用于Milieu Intérieur项目，这是一项基于人群的研究，旨在探索影响人类免疫反应变异性的因素，该项目已经发表了几篇论文。该队列包括年龄在20至69岁之间的欧洲血统的男性和女性。
在血液样本仍然新鲜时，该团队在22小时内将每个样本暴露于11种不同的免疫挑战或无试剂（作为对照）。刺激包括大肠杆菌和流感，它们会触发免疫系统的先天反应，以及诸如金黄色葡萄球菌肠毒素B超抗原（SEB）之类的试剂，这些试剂直接激活适应性免疫系统中称为T细胞的细胞。“这是这项[分析]的真正优势，因为没有那么多研究……研究来自同一个人的这种多样性的免疫反应，”巴斯德研究所的免疫学家和该论文的资深作者达拉·达菲说。
该团队使用统计分析，评估了每个人报告的社会人口学、环境、临床和营养因素如何影响13种细胞因子对各种刺激的反应中的分泌。例如，他们发现，身体质量指数的变化和潜伏性巨细胞病毒感染——一种许多人在一生中都会接触到的疱疹病毒——改变了细胞因子对某些刺激的产生。但是在研究人员研究的所有变量中，吸烟显示出与免疫变化最相关的关联。
当暴露于大肠杆菌时，与未吸烟者相比，目前吸烟的个体血液中CXCL5的浓度显着更高，CXCL5是一种募集和激活白细胞的细胞因子。然而，在戒烟的人中，CXCL5的分泌类似于非吸烟者。另一方面，毒素SEB增加了吸烟者血液中促炎细胞因子IL-2和抗炎细胞因子IL-13的产生，但不像对大肠杆菌刺激的反应，这种模式在多年前或几十年前戒烟的人中仍然存在。
塔纳瓦拉说，在新的研究中，“适应性免疫反应变化更持久，先天免疫变化更短暂，这也很合理”。她和她的同事之前报道，即使在最后一次接触烟雾后几周，接触香烟烟雾的小鼠也具有有缺陷的适应性免疫反应。她补充说，反应可能会随着时间的推移而改善，“但它们永远不会恢复到非吸烟状态，因此即使在我们的老鼠系统中，效果也是非常持久的。”然而，在小鼠身上的发现并不总是可以推断到人类身上。
达菲和他的同事发现，吸烟对细胞因子产生的持久影响与长寿命的B细胞和T细胞群体以及DNA甲基化变化有关，DNA甲基化涉及添加可以改变基因活性的化学标记。研究人员观察到这些标记（称为DNA低甲基化）的存在减少，这些标记位于五个基因中，这些基因的低甲基化水平先前与吸烟有关。一个人吸烟的香烟越多，吸烟的年限越长，这些DNA甲基化水平就越低——表明存在剂量反应效应。
研究人员不确定烟草中的哪些成分导致了这些影响，但没有任何迹象表明是尼古丁，达菲说。“考虑到这五个甲基化基因非常多样化，并且与毒素加工有关，我怀疑它与尼古丁无关，”他补充道。目前尚不清楚电子烟是否会引起与新研究中描述的类似影响。“它们肯定比普通香烟毒性更小”，但达菲警告说，仍然并非没有风险。
罗切斯特大学医学中心的毒理学家伊尔凡·拉赫曼没有参与这项新研究，他说这些发现可能对吸烟者和前吸烟者的疫苗有效性产生影响。他说，由于这些人群的免疫细胞受到如此大的影响，他们可能无法触发良好的抗体反应。塔纳瓦拉观察到烟雾暴露损害了小鼠的疫苗反应，她指出，通常情况下，所有个体都接种相同的疫苗，无论其吸烟习惯如何。“也许这将帮助我们理解，对于长期吸烟的人，您需要采取不同的方法，因为他们的适应性免疫反应会很差。”
然而，塔纳瓦拉警告说，吸烟者或前吸烟者的细胞因子谱并不直接转化为对真实世界感染或毒素暴露更糟糕的适应性免疫反应。“但这只是了解吸烟正在控制免疫功能的某些因素的第一步，”她说。达菲承认，他的团队的方法只是一个人可能如何反应的模型，并补充说，该研究“不能说明[特定]疾病的任何结果”。他和他的同事现在正在一项新的10年后续研究中解决这个问题，该研究包括原始队列的一个子集，并将评估谁保持健康，谁不健康。
专家们还指出，研究队列的遗传背景相似是一个局限性。“这个结果在多样化的人群中是否仍然成立？”塔纳瓦拉问道。达菲说，他希望其他研究人员可以在其他人群中重复这些发现。他补充说，他和他的同事还在非洲和香港的队列研究中测试这些关联。
就在上周，另一项涉及超过200万30岁及以上韩国人的基于人群的研究得出结论，癌症风险在人们戒烟10年后开始下降。“他们的信息是[即]现在戒烟永远不晚”，因为随着时间的推移，您将开始看到好处，达菲说，并补充说，他的团队关于先天免疫反应的发现与此一致。“戒烟的最佳时间是尽快。”