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给人的免疫系统拍张快照

已有 8584 次阅读 2013-2-18 22:30 |系统分类:论文交流| 免疫, 高通量测序

原文作者:Francis Collins (NIH Director). 02/03/2013

(注:我上周在美国Science杂志的子刊Science Translational Medicine上发表了一篇论文“Lineage structure of the human antibody repertoire in response to influenza vaccination”, Francis Collins看了之后非常赞赏,特地在他的博客上写了一篇文章了介绍我们的工作,我把它翻译成中文-----贺建奎)

Source: National Cancer Institute Visuals Online, NIH

 

现在临床上有许多种检测可以监控你的健康状况,但是却没有一种被广泛接受的方法可以检测你免疫系统的各个方面。我们怎么可以得知一个人的免疫系统是很强健还是很虚弱?在人们受哮喘,过敏,关节炎折磨时,如何量化免疫系统的错误?

斯坦福大学的一个研究团队在开发这样的检测方面迈出了第一步,他们的方法是:给免疫系统“拍照”。

在讨论他们所做的工作之前,我们先来回顾一下人体的免疫系统是如何保护我们免受疾病困扰的。先天性免疫系统就像是常规部队一样,它攻击入侵的微生物,保护着我们的健康。但是这只常规部队没有记忆,当入侵者再次返回时它们并不能很快的识别出来。这时候,适应性免疫系统出场了。适应性免疫系统由B细胞和T细胞组成。这些细胞不仅可以记住入侵者,而且还可以调整它们的“武器”,即抗体和T细胞受体,使得它们的反应更加有效。我们可以称之为特种部队。

当疫苗,比如说,流感疫苗,注射入人体后,它扮演了一个类似军事演习中的敌方入侵者,来训练我们的免疫系统。我的特种部队因此而吹响号角,拿起武器来提前准备抵抗真正的入侵者。当真正的入侵者随后到来时,你的身体已经布置好已经制备精良的抗体,大部分的时候,在入侵者让你得病之前就把它们消灭了。

但当我们衰老时,我们得流感的风险在不断增加。为什么呢?一个对我们的抗体的全面检查可能提供答案的线索,这就是我今天介绍斯坦福大学研究团队的原因。

在美国国立卫生研究院的资助下,这些研究人员招募了17个志愿者,年龄分布在8岁到100岁之间。每个志愿者都接受了季节性流感疫苗的接种,并且抽了三次血样,其中一次在打疫苗之前,两次在打疫苗之后。

使用高通量测序技术,这个团队研究了每个志愿者在每个时间点的每一个抗体---共有500万个抗体!他们调查了出现的抗体的类型(共有5种类型)和每一种类型的抗体的数目。然后,他们比较了这些人身上同样类型的每一个抗体。所有这些信息归总起来可以让我们知道任何两个抗体是不是从一个族系出来的 -- 就像是家谱一样。

当研究人员仔细计算这些数字时,他们发现70-100岁之间的老人的抗体的多样性远低于年轻人。也就是说,当人变老的时候,免疫系统的抗体库(武器库)就变得非常有限了。

是不是这种情况会影响老人对接种流感疫苗的效果?是不是这样会减弱他们对抗感染的能力?答案是很有可能。也许,这个变少了,不那么多样化的抗体库正好解释了为什么流感疫苗在老年人身上有时候会没那么有效果。我们还需要进一步的研究来证实。给免疫系统拍快照有助于我们找到答案。

这种抗体的快照是最近几年才成为可能,主要是因为基因组学的进步。这技术可以用来诊断自身免疫性疾病---尤其是当这个疾病中有抗体的“指纹”。 它同样也提供了一个强有力的工具来监测一个人的治疗过程是否有效,以及为流感和其他症状提供一个个性化的风险预估:这正是个性化医疗的一面。

虽然这项激动人心的研究还在继续进行,但接种季节性流感疫苗仍不失为一个明智之举。

References:

[1] Lineage structure of the human antibody repertoire in response to influenza vaccination.Jiang N, He J, Weinstein JA, Penland L, Sasaki S, He XS, Dekker CL, Zheng NY, Huang M, Sullivan M, Wilson PC, Greenberg HB, Davis MM, Fisher DS, Quake SR. Sci Transl Med. 2013 Feb 6;5(171):171

原文链接:http://directorsblog.nih.gov/taking-a-snapshot-of-the-human-immune-system/



https://blog.sciencenet.cn/blog-514529-662977.html

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