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細(xì)胞重溫過(guò)去炎癥的記憶以應(yīng)對(duì)新的威脅

導(dǎo)讀 當(dāng)組織經(jīng)歷炎癥時(shí),其細(xì)胞會(huì)記住。在炎癥最嚴(yán)重的時(shí)候?qū)⒌鞍踪|(zhì)固定在其遺傳物質(zhì)上,這些細(xì)胞將它們?cè)谧詈笠淮螤?zhēng)斗中停止的地方標(biāo)記為書簽。

當(dāng)組織經(jīng)歷炎癥時(shí),其細(xì)胞會(huì)記住。在炎癥最嚴(yán)重的時(shí)候?qū)⒌鞍踪|(zhì)固定在其遺傳物質(zhì)上,這些細(xì)胞將它們?cè)谧詈笠淮螤?zhēng)斗中停止的地方標(biāo)記為書簽。下一次暴露時(shí),炎癥記憶開始發(fā)揮作用。細(xì)胞從先前的經(jīng)驗(yàn)中汲取經(jīng)驗(yàn)以更有效地做出反應(yīng),即使是對(duì)它們以前從未遇到過(guò)的威脅也是如此。如果之前接觸過(guò)刺激物,例如毒素或病原體,皮膚會(huì)更快地愈合傷口;在疫苗教會(huì)它們僅識(shí)別一種病毒后,免疫細(xì)胞可以攻擊新病毒。

現(xiàn)在,Cell Stem Cell 上的一項(xiàng)新研究描述了炎癥記憶(通常也稱為訓(xùn)練免疫)背后的機(jī)制,并表明這種現(xiàn)象可能在不同的細(xì)胞類型中普遍存在。

“這發(fā)生在自然殺傷細(xì)胞、T 細(xì)胞、來(lái)自人類皮膚的樹突細(xì)胞和小鼠的表皮干細(xì)胞中,”洛克菲勒大學(xué) Elaine Fuchs 實(shí)驗(yàn)室的前研究生 Samantha B. Larsen 說(shuō)。“機(jī)制上的相似性是驚人的,可以解釋人類慢性炎癥性疾病的緩解和復(fù)發(fā)性質(zhì)。”

未慶祝的免疫

在考慮我們的免疫系統(tǒng)時(shí),我們默認(rèn)為特定免疫——T 細(xì)胞和 B 細(xì)胞的骨干通過(guò)經(jīng)驗(yàn)或接種疫苗進(jìn)行訓(xùn)練,以記住最后侵入我們身體的病原體的特定輪廓。但是對(duì)于許多細(xì)胞,有一種不太具體的策略,稱為訓(xùn)練免疫。這種影響是短暫的,但范圍更廣。訓(xùn)練有素的免疫力使細(xì)胞能夠通過(guò)利用炎癥的一般記憶來(lái)應(yīng)對(duì)全新的威脅。

長(zhǎng)期以來(lái),科學(xué)家們一直懷疑,即使是傳統(tǒng)上不參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞也具有記住先前的侮辱和從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的基本能力。Fuchs 實(shí)驗(yàn)室在 2017 年發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)研究中證明了這一點(diǎn),該研究表明,從刺激中恢復(fù)的小鼠皮膚在日后暴露于刺激時(shí)愈合速度是正常皮膚的 2.5 倍。

Fuchs 團(tuán)隊(duì)提出的一種解釋可能是皮膚細(xì)胞基因組本身的表觀遺傳變化。在炎癥期間,通常緊緊纏繞在組蛋白周圍的 DNA 區(qū)域會(huì)解開以轉(zhuǎn)錄對(duì)攻擊的遺傳反應(yīng)。即使在塵埃落定之后,這些內(nèi)存域中的一小部分仍然是開放的——并且發(fā)生了變化。自襲擊以來(lái),他們的一些相關(guān)組蛋白已被修改,被稱為轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)已鎖定在暴露的 DNA 上。一個(gè)曾經(jīng)天真的細(xì)胞現(xiàn)在正在為下一場(chǎng)戰(zhàn)斗而戰(zhàn)。

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