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人类免疫系统是一个早起的人 一天中的时间可能对疫苗和免疫疗法很重要

2022-01-05 21:21:24

瑞士和德国科学家表明,免疫系统的激活全天都在波动,在一天开始前达到峰值。

生物钟以大约 24 小时的节律调节生物的大部分生理过程,是最基本的生物机制之一。通过破译免疫反应背后的细胞迁移机制,瑞士日内瓦大学 (UNIGE) 和德国路德维希马克西米利安大学 (LMU) 的科学家们表明,免疫系统的激活是根据一天中的时间。事实上,免疫细胞从皮肤到淋巴结的迁移会在 24 小时内振荡。免疫功能在休息阶段最高,就在活动恢复之前——小鼠是夜间活动的动物,下午是人类,而人类则是清晨。这些结果,可以在《自然免疫学》杂志上阅读,建议在针对癌症进行疫苗或免疫疗法时应该考虑一天中的时间,以提高其有效性。

与先天免疫系统不同,先天免疫系统会立即作出反应,但以非靶向方式作出反应,适应性免疫系统会建立针对每种传染原的长期反应。“适应性免疫系统需要数周时间才能形成对给定病原体的特异性反应。由于细胞记忆机制,这种反应会持续很长时间,”领导这项研究的 UNIGE 医学院病理学和免疫学系和日内瓦炎症研究中心 (GCIR) 教授 Christoph Scheiermann 说。 .“例如,这通常是在针对病毒接种疫苗期间起作用的机制。”

为了了解昼夜节律对免疫激活的作用,研究人员研究了树突状细胞从皮肤迁移到淋巴系统,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外周器官中,通过淋巴管迁移到淋巴结,在那里呈递抗原,以触发针对传入病原体的免疫反应。

同步时钟

科学家们首先每天四次观察野生小鼠树突状细胞的迁移能力,然后是没有功能性内部时钟的小鼠。“为了使细胞正确迁移,不仅树突细胞而且淋巴管细胞都必须对昼夜节律做出反应,”时任路德维希-马克西米利安大学生物医学中心研究员、本文第一作者 Stephan Holtkamp 解释说。学习。因此,生物钟必须在机制的两侧发挥作用:在细胞中和在其环境中。否则,活动高峰将不再出现,免疫系统将继续以慢动作工作。

然后,研究人员在一天中的不同时间对从患者身上提取的人体皮肤细胞重复了他们的实验。“我们鉴定了许多分子,特别是趋化因子,它们参与迁移过程,其表达受生物钟调节,”克里斯托夫·谢尔曼说。“在人类和小鼠细胞中发现了相同的分子,它们具有与这两个物种的生活习性相对应的倒转节奏,啮齿类动物在夜间活动,人类则在昼夜活动。这证实了这种节奏是由根据昼夜交替的自然活动控制的。”

在有利的时间刺激免疫系统

其他数据还表明,如果免疫系统在一天中的不同时间受到刺激,则会出现相同的振荡,并在早晨达到峰值。但为什么免疫系统受振荡节律支配?“昼夜节律作为一种节能系统,可以根据最紧迫的需求充分利用能源。通过摄入食物和/或社交互动,当接触病原体的风险最大时,这是否是免疫系统保持警惕的一种方式?”同样,我们是否在晚上和晚上更容易受到病原体的侵害?暂时不能说。尽管如此,昼夜节律对免疫系统的重要性才刚刚被揭示出来,对于预防性疫苗接种和抗肿瘤治疗或自身免疫性疾病的管理都可能具有重要意义。Christoph Scheiermann 的团队现在将更详细地探索免疫反应的第一阶段,即病原体或疫苗进入人体时。

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