細(xì)胞重溫過去炎癥的記憶以應(yīng)對新的威脅

當(dāng)組織經(jīng)歷炎癥時(shí)，其細(xì)胞會記住。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)胞將它們在最后一次爭斗中停止的地方標(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)，即使是對它們以前從未遇到過的威脅也是如此。如果之前接觸過刺激物，例如毒素或病原體，皮膚會更快地愈合傷口;在疫苗教會它們僅識別一種病毒后，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。“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)胞能夠通過利用炎癥的一般記憶來應(yīng)對全新的威脅。

長期以來，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)域會解開以轉(zhuǎn)錄對攻擊的遺傳反應(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，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)在正在為下一場戰(zhàn)斗而戰(zhàn)。

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