所谓“免疫记忆”,就是在免疫的过程中,无论是先天免疫,还是获得性免疫,一旦与某种异物携带的抗原发生反应后,如果再一次接触同样的抗原刺激,就可以快速启动二次免疫,发挥更强的免疫应答。
无论是彻底清除,还是暂时压制,“免疫记忆”都是完善我们免疫系统的重要一环。
在最近发表的一篇文章中,由Erasmus MC的Ralph Stadhouders博士和Josep Carreras白血病研究所的组长Gregoire Stik博士协调的一组研究人员使用最先进的方法提供了有关免疫记忆的新线索。
在他们发表在著名科学杂志《Science Immunology》上的研究论文中,第一作者Anne Onrust-van Schoonhoven和同事们比较了从未接触过抗原的免疫细胞和以前接触过抗原的细胞(记忆细胞)的反应。他们把重点放在细胞机制的表观遗传控制和细胞核结构的差异上,这两种机制可以解释记忆细胞的快速激活模式。
虽然一个人体内的所有细胞都具有相同的遗传信息,但不同的细胞类型可以接触到DNA的不同部分。“表观遗传学”一词包含了动态控制这种通路的机制。研究小组的结果揭示了记忆细胞中的一种特殊的表观遗传特征,与原始细胞相比,导致一组关键基因的快速激活。这些基因更容易被细胞机制获取,尤其是被称为AP-1的转录因子家族。把它放在一个竞赛的背景下:自从细胞第一次接触抗原以来,这些基因就一直在热身。
然而,这种表观遗传特征只是冰山一角。众所周知,DNA在细胞核中的位置不是随机的,它反映了细胞的激活状态。研究人员发现,确实,细胞核中DNA的3D分布在幼稚和记忆免疫细胞之间是不同的。早期免疫反应的关键基因被组合在一起,受到称为增强子的相同调控区域的影响。与赛跑的比喻一致,基因不仅在热身,而且在起跑线上聚集在一起。
尽管大多数研究都集中在健康细胞上,但科学团队想知道,发现的任何机制,如果被改变,是否可以解释免疫系统起重要作用的实际疾病。为了解决这个问题,他们分析了慢性哮喘患者的免疫细胞,发现被认为是早期和强烈免疫反应关键的回路被过度激活。
免疫系统的表观遗传控制是一个蓬勃发展的领域,Stik博士及其同事的发现为下一代的表观遗传药物和治疗奠定了基础,这些药物和治疗针对的是自身免疫性疾病和癌症。
文章参考:
3D chromatin reprogramming primes human memory TH2 cells for rapid recall and pathogenic dysfunction
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