你的免疫系统是后天形成的,而非天生

新的研究推翻了关于身体防御系统的强度是基因预先设定的观点

有些人似乎比其他人更擅长抵抗流感,你可能会怀疑他们天生如此。然而,一项新的双胞胎研究表明情况并非如此。

在迄今为止对免疫功能进行的最全面的分析之一中,研究人员分析了来自105对健康双胞胎的血液样本。他们测量了免疫细胞的数量及其化学信使(总共204个参数),在参与者接种流感疫苗之前和之后都进行了测量。四分之三的参数差异更多地取决于环境因素,如饮食和先前的感染,而不是遗传。遗传对个体对流感疫苗的反应(以针对注射物质产生的抗体来衡量)几乎没有影响。在拥有相同基因组的同卵双胞胎中,年龄较大的双胞胎之间的免疫系统特征差异比年轻的双胞胎更为显著。该研究结果发表在1月15日的《细胞》杂志上,表明生活习惯和经历比从父母那里遗传的DNA更能塑造我们身体的防御能力。

虽然之前的双胞胎研究已经暗示不可遗传的因素会导致一些自身免疫性疾病,如多发性硬化症,但最近的分析是首次量化遗传和环境因素对一般免疫系统影响的研究之一。“我们对环境因素对如此多成分的影响程度感到惊讶,”斯坦福大学医学院的马克·戴维斯(Mark Davis)说,他是这项新研究的资深作者。


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其中一个发现尤其引人注目。一个单一的环境因素——过去感染了常见的巨细胞病毒——影响了58%的测试参数。虽然结果没有显示这些变化是否产生了整体上更强或更弱的免疫反应,但它们确实表明“巨细胞病毒具有非常深远的影响,”戴维斯说。另一种经常感染人的微生物——爱泼斯坦-巴尔病毒(Epstein–Barr virus),却没有这种影响。

巨细胞病毒对免疫系统的深远影响也许并不令人震惊。为了生存,病毒必须劫持人的宿主细胞来产生更多的病毒颗粒。“它们必须突破物理和先天屏障——这很难成功,”加州大学戴维斯分校研究巨细胞病毒的生物学家彼得·巴里(Peter Barry)说。“病毒仍然存在的事实意味着它在这方面真的很擅长。”

事实上,巨细胞病毒已经学会了在人体几乎任何地方安家。然而,虽然五分之三以上的成年人感染了这种微生物,但大多数人不会知道。这是因为大约十分之一的循环T细胞是针对巨细胞病毒的。“我们需要占用免疫系统相当大一部分才能控制住这种病毒,”巴里说。科学家们不确定为什么爱泼斯坦-巴尔病毒(它也感染了大多数人并在体内残留)不会像巨细胞病毒那样引发持续的免疫反应。这可能是因为爱泼斯坦-巴尔病毒主要感染B细胞,而巨细胞病毒可以隐藏在多种细胞类型中。戴维斯说,他的团队正在仔细研究爱泼斯坦-巴尔病毒对双胞胎免疫参数的影响,并计划尽快报告研究结果。

一些研究人员认为巨细胞病毒的发现可以解释为什么老年人对流感疫苗的反应往往较差。T细胞在胸腺中发育,但随着年龄的增长,胸腺会萎缩,减缓新T细胞的产生,使我们只能依赖于循环中的T细胞。随着年龄的增长,越来越多的T细胞用于对抗巨细胞病毒,而用于对抗季节性感染的细胞越来越少。在斯坦福大学的研究中,年龄较大的双胞胎之间免疫参数的差异加剧,这为这一理论提供了佐证,巴里说。

但也有证据表明巨细胞病毒可能具有益处。对小鼠的研究表明,感染巨细胞病毒的动物在抵抗细菌病原体方面表现更好。在对猴子的研究中,研究人员发现一种基于巨细胞病毒的疫苗保护了50%的动物免受猿猴免疫缺陷病毒的感染

根据这项新研究,很难说感染巨细胞病毒对免疫系统是好是坏。最终,这将取决于个体,加利福尼亚州拉霍亚过敏与免疫学研究所的免疫学家克里斯·本尼迪克特(Chris Benedict)指出。传染病和自身免疫性疾病是我们最大的两个杀手。“这总是一种平衡,”本尼迪克特补充说。“免疫系统必须对感染做出良好的反应,但又不能过度活跃以至于导致自身免疫。”对于免疫系统功能低下的人来说,巨细胞病毒可能会刚好足以增强免疫力,以抵御有害的病原体。但是,如果一个人的免疫细胞处于过度活跃的边缘,巨细胞病毒可能会将系统推向危险。

看到这种微生物单独改变如此广泛的免疫参数,我们需要谨慎地解释那些声称可以预测从阿尔茨海默病到癌症等一系列疾病风险的个人DNA测试。“显然,某些类型的突变是不好的消息,但对你的基因组进行测序并不能告诉你关于你健康的一切,”戴维斯说。“你的基因组和环境之间存在着整个对话过程。”

他认为这项新发现是他最终实现目标的的关键一步,即用一种基准分析来捕捉这种对话,该分析可以在系统层面衡量一个人的免疫防御系统的健康状况。“我们长期以来一直在研究免疫系统的各个部分。但是我们对整个系统如何协同工作了解不多,”戴维斯说。“我们现在拥有开始这样做的工具。”

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