吸烟对免疫系统的持久影响

从一项对人类细胞的研究中可以看出，吸烟可以影响某些免疫反应，其程度与年龄或遗传相同。吸烟可以改变免疫系统，在戒烟后会持续很长时间。

 Smoking’s lasting effect on the immune system (yyttgd.top)

Smoking changes adaptive immunity with persistent effects | Nature

当我们的身体遇到细菌和病毒等病原体时，免疫细胞会释放称为细胞因子的分子来协调身体的防御机制。这些细胞因子向其他免疫细胞发送信号，以对入侵的病原体做出适当的反应。细胞因子的分泌可能因人而异，并受环境和遗传因素的影响。《自然写作》，圣安德烈等人。1报告他们对 Milieu Intérieur 项目数据的检查2，一项旨在研究 1,000 名健康个体免疫系统变异性的研究计划。

作者系统地研究了136个可能导致细胞因子分泌差异的变量。这些因素与社会人口统计学、饮食和生活方式有关。作者发现，特别是三个因素 - 吸烟，一种称为巨细胞病毒的病毒的休眠（潜伏）感染，以及称为体重指数（BMI）的体重测量 - 是细胞因子反应变异性的主要贡献者，并且具有与年龄，性别和遗传学相当的影响。

为了定量测量免疫反应的影响，作者分析了13种与疾病相关的细胞因子蛋白的产生。这些是在体外测试的血液样本中通过暴露于 12 种不同的免疫刺激（例如与微生物和病毒感染相关的蛋白质）来评估的（图 1）。这些刺激引发了来自免疫防御的两条线的反应 - 更快，更普遍的先天防御，以及更慢，更有针对性和适应性，基于记忆的防御 - 作为身体免疫活动的指标。

图 1 |识别影响细胞因子分子产生的因素。 a，当人类免疫细胞遇到异常迹象时，它们会释放各种细胞因子来协调防御反应。一些免疫细胞在免疫系统的先天分支中（固有）发挥作用，对广泛的感染迹象做出快速反应。免疫系统的另一个适应性分支（适应）能够实现高度特异性的靶向，并产生对过去感染的“记忆”。b， Saint-André 等人1检查了健康人血液样本中对免疫细胞兴奋剂的反应细胞因子的产生，这些人已知有 136 个特征，例如吸烟状况。作者评估了是否有任何特征与细胞因子产生的异常有关。目前的吸烟者对大肠杆菌的先天防御反应受损，这与细胞因子CXCL5水平高于正常水平有关。c，当前或戒烟者对一种称为金黄色葡萄球菌肠毒素 B 超抗原 （SEB） 的细菌蛋白有异常的适应性反应，该蛋白与高于正常水平的细胞因子蛋白 IL-2 和 IL-13 有关。

在所研究的环境因素中，作者报告说，与吸烟相关的变量在免疫刺激中显示出最具统计学意义的关联。研究发现，吸烟对即时的、非特异性的、先天性的免疫反应有短暂的影响。令人惊讶的是，它对专门的适应性免疫反应的持久影响被发现远远超出了戒烟。

为了研究吸烟如何对适应性免疫系统产生这种持久影响，作者专门测试了它与表观遗传改变的联系 - 帮助我们的细胞“记住”其特定角色和功能的分子变化。该研究表明，吸烟与免疫系统适应性分支中的细胞因子之间的关联是由一种称为DNA甲基化的特定表观遗传过程塑造的，该过程会修改细胞核中的DNA序列。这个过程的功能类似于发出细胞指令，指导细胞激活或停用特定基因的表达。吸烟被证明会降低特定位点的DNA甲基化水平，这些位点与体内信号传导过程和代谢相关的基因调节有关，导致细胞因子水平改变以应对免疫挑战。

与非吸烟者相比，作者没有发现吸烟者对先天防御刺激的炎症反应增加的任何特异性细胞介质。相反，作者发现主动吸烟与细菌诱导的炎性细胞因子CXCL5的上调之间存在明显的联系。这种特殊的细胞因子在协调免疫反应中起作用，并与活跃吸烟者血液中蛋白质CEACAM6水平的增加有关。CEACAM6参与炎症过程和免疫调节，已被提议代表多种癌症疾病的临床生物标志物3.吸烟者的CEACAM6水平高于平时，表明与吸烟相关的促炎级联反应有机制参与，该级联反应由细菌刺激触发。

Saint-André及其同事的研究不仅为进一步促进无烟和健康生活方式提供了科学依据，而且为未来的研究强调了两个关键方面。首先，它指出了一种寻找更现实的疾病预防措施的方法，包括识别环境因素与疾病之间相互作用的新分子特征的可能性，例如在吸烟者与非吸烟者中观察到的分子特征。其次，它强调了基因和蛋白质活动的动态性和特定性，强调了在适当的背景下理解疾病相关基因和蛋白质的必要性。尽管作者的研究结果证明了吸烟对健康个体细胞因子反应的短期和长期影响，但在临床环境和遗传多样性更强的人群中复制该研究将进一步有助于理解和建模这些影响。

这项工作还强调了考虑其他可能对免疫系统产生短期和长期影响的环境因素的重要性。尽管我们免疫反应的某些方面受到无法改变的固有因素的影响，例如年龄和遗传，但其他变量，例如吸烟，BMI和病毒感染，在塑造人类免疫反应方面也起着关键作用。

退后一步考虑更大的图景，流行病学研究表明，吸烟和污染等环境因素正在导致全球癌症、心血管和呼吸系统疾病患病率的增加4.然而，对于受这些环境因素影响的特定潜在细胞和分子过程，仍然缺乏详细的了解。

Saint-André及其同事已经证明，环境暴露可以通过各种机制影响与癌症相关的免疫反应。这些机制包括“上游”变化，如DNA甲基化，以及对蛋白质丰度的“下游”影响。因此，表观遗传修饰和蛋白质水平（例如CEACAM6的表观遗传修饰和蛋白质水平）对于了解环境暴露如何导致可测量的免疫反应至关重要。确定环境压力源如何影响表观遗传修饰、基因活性和蛋白质功能，以更好地识别和减轻环境暴露对免疫系统的影响，并了解环境驱动疾病的发展至关重要。