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《科学》特刊聚焦生命早期阶段免疫系统的特征和发育 精选

已有 3378 次阅读 2020-5-9 14:50 |个人分类:小柯生命|系统分类:论文交流

2020年5月8日,《科学》出版特刊聚焦生命早期阶段免疫系统的特征和发育。


本期特刊发表了生命早期免疫学领域的最新进展。


这些文章阐明了人类胎儿免疫系统发育的独特特征,共生体代谢物和外源性生物制剂对出生前后免疫的影响,母体和胎儿免疫成分如何共同作用以在怀孕期间病毒感染,以及疫苗接种在提高胎儿—母亲免疫力和保护新生儿免受最常见病原体侵害方面的潜力。

 

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新生儿特别容易受到感染,在出生后的最初几周传染性死亡率最高——尽管他们对疫苗接种有反应,但这种脆弱性仍然存在。


然而,目前的疫苗并不针对引起最严重的新生儿感染的病原体,而且接种疫苗后建立免疫系统所需的时间限制了其在生命最初几天和几周的保护。


20世纪50年代早期,Peter Medwar和同事们就发现,通过在子宫内就接种来自供体的细胞,可以诱导成年小鼠产生移植耐受性。


这项研究显示,早期的免疫系统在功能上是独特的,并且对影响成年后的免疫。


近70年后,人们对胎儿—新生儿免疫系统的复杂性和发育轨迹有了更深入的了解。


人们也开始认识到,在生命早期,免疫系统的发育并不是孤立的,而是受到母体细胞、共生微生物和病原体的强烈影响。


这些发现将为今后的公共卫生行动提供信息,并使人们重新关注儿童早期脆弱性,从而为制定引起先天性和新生儿感染的病原体的疫苗接种战略,以及治疗死产和早产等疾病奠定基础。


也有越来越多的证据表明,在生命早期开始的免疫系统发育,可能会影响到以后生活中出现过敏、自身免疫、生殖和神经精神疾病等疾病的风险,进一步强调了这类研究的转化意义。


在一篇综述中,澳大利亚泰拉松儿童研究中心的Tobias Kollman及其同事,强调了可用于提高新生儿免疫力的替代疫苗接种方法的潜力。

 

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研究人员认为,替代策略包括利用活疫苗以一种病原体未知的方式广泛地刺激新生儿免疫系统。


另一种方法是在怀孕期间为准妈妈接种疫苗以诱导产生保护性抗体,这些抗体在妊娠最后几周通过胎盘或通过母乳传递给后代。


虽然可能存在争议,但在怀孕期间接种疫苗可能有助于保护新生儿度过其生命中最脆弱的时期。


在另一篇综述中,英国维康桑格研究所的Jong-Eun Park和同事,展示了通过使用单细胞多体分析揭示的胎儿免疫系统发育的独特特征。

 

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以前的观察都依赖于动物模型,而动物模型在发育时间和微生物暴露方面都与人类不同。


研究人员表示,用单细胞多组学方法解码人类免疫系统的组成现在是容易操作的,大规模的单细胞基因组学、成像技术和人类细胞图谱计划等技术为早期生命免疫提供了前所未有的视角。

 

瑞士伯尔尼大学的Stephanie Ganal-Vonarburg和同事的第三篇综述概述了母亲的微生物群是如何在产前和产后帮助后代形成免疫系统的。

 

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来自共生微生物的分子能普遍渗透到哺乳动物宿主的几乎每一个器官系统,标志着微生物—宿主在子宫内互利共生的开始,这远远早于新生儿获得自己的微生物群。


从子宫发育开始,当母体的微生物分子可以穿透胎盘屏障时,研究人员通过出生、哺乳和断奶等生命事件,追踪了婴儿不同阶段的改变。


母体的解毒和排泄机制、母乳的保护作用和新生儿受体系统的调节,可以减轻哺乳动物早期生命期的脆弱性。


在特定的发育窗口期,宿主对微生物暴露的适应对于确保器官的发育、生长和免疫功能至关重要。

 

在最后的综述中,美国耶鲁大学医学院的Laura Yockey和同事们,讨论了母体和胎儿的免疫系统是如何协同工作,以便抵御怀孕期间病毒感染的,以及如果这些防御机制失效可能会产生的灾难性后果。


而了解先天疾病发病机制中病毒直接毒性与胎儿和母体免疫反应的相互作用,将指导未来的治疗策略。


(本文所有图片来源《科学》)(唐一尘)


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相关论文信息:

http://dx.doi.org/10.1126/science.aaz9447

http://dx.doi.org/10.1126/science.aaz1960

http://dx.doi.org/10.1126/science.aba0478

http://dx.doi.org/10.1126/science.aaz9330




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2 黄永义 贺乐

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