皮肤拥有独立的免疫系统

本周《自然》杂志发表的两项研究报告称，皮肤——曾被认为主要是一种被动的屏障——能够自行产生抗体来抵御感染[1,2]。这些发现可能会为研发可涂抹于皮肤的无针疫苗铺平道路。

宾夕法尼亚州匹兹堡大学的皮肤科医生兼免疫学家丹尼尔·卡普兰（Daniel Kaplan）表示，尽管科学家此前已经在感染期间观察到皮肤中的免疫反应，但在健康皮肤中发现类似反应“令人意外”。他说：“外周组织中存在半自主免疫系统这一观点非常令人兴奋。”

双重作用

免疫系统必须在抵御有害病原体的同时，不攻击寄居于体内的有益微生物。先前的研究表明[3]，在无菌环境中饲养的成年小鼠的皮肤可以被表皮葡萄球菌（一种在人类皮肤上常见的无害细菌）定殖。这种长期的定殖会触发特定免疫细胞（称为T细胞）的产生，有助于增强局部免疫力。

“这个故事接下来也许也是最主要的篇章就是，对这种无处不在的皮肤定殖菌的反应比我们所意识到的要强烈得多，”加利福尼亚州斯坦福大学的微生物学家迈克尔·菲施巴赫（Michael Fischbach）说道，他是这两项最新研究的共同作者之一。

他说：“当免疫系统发现一种友好的细菌时，你可能会认为它只会友好地打个招呼，然后朝别的方向走去，但实际情况根本不是这样。”

在针对小鼠的实验中，美国马里兰州贝塞斯达市国家过敏症和传染病研究所的黏膜免疫学家因塔·格里博尼卡（Inta Gribonika）及其同事发现，表皮葡萄球菌会触发B细胞（产生抗体所必需的免疫细胞）的活化[1]。随后，皮肤会产生针对表皮葡萄球菌的抗体；这些抗体至少能持续存在200天，而且即便此前未曾接触过其他微生物也能形成。

即便淋巴结（有助于激活免疫细胞的免疫中枢）失去功能，皮肤也能够产生这种免疫反应。表皮葡萄球菌的存在还会诱导皮肤中形成特殊的免疫结构，吸引T细胞和B细胞，促进抗体的产生。

免疫记忆

疫苗通过让免疫系统（包括T细胞、B细胞以及抗体）学会识别并记住病原体来发挥作用，这样一来，如果再次接触该病原体，身体就能迅速做出反应。

基于这一原理，该研究团队探索了能否将由无害的表皮葡萄球菌引发的免疫反应引导至针对病原体的方向，以此来研发一种新型疫苗。

在第二项研究中[2]，菲施巴赫及其团队证明，表皮葡萄球菌引发的抗体反应与传统疫苗所引发的反应相似。

通过对表皮葡萄球菌进行改造，使其表面展示外源蛋白（比如破伤风毒素的一部分），研究人员能够在小鼠的血液以及诸如鼻黏膜等黏膜组织中诱导出免疫反应。当给小鼠注射致死剂量的毒素时，这些反应能够保护它们。

黏膜疫苗

菲施巴赫的工作是人们对研发能在黏膜区域诱导产生抗体的疫苗日益浓厚兴趣的一部分。这种类型的保护可以在呼吸道或其他感染发生之前就将其阻止，并减少疾病的传播。

与传统疫苗相比的另一个优势在于，经过改造的表皮葡萄球菌可以添加到乳膏中，然后简单地涂抹在皮肤上。菲施巴赫说，这样一种疫苗生产成本低廉，易于分发。此外，它无需医护人员进行接种，这使得它在世界上那些医疗服务欠缺的地区尤为实用。

马萨诸塞州波士顿市哈佛医学院的皮肤免疫学家托马斯·库珀（Thomas Kupper）表示，利用皮肤中表皮葡萄球菌引发的免疫反应来开发疗法这一想法“着实新颖”。他说：“这是对这些研究发现极具创造性的应用。”

但库珀补充说，目前尚不清楚皮肤对表皮葡萄球菌的反应在人类身上是否和在小鼠身上一样强烈。菲施巴赫指出，早期数据表明健康人群体内存在高水平的针对表皮葡萄球菌的抗体。但他表示，在这种方法能够应用于人类之前，必须按照常规的药物研发流程，先在非人灵长类动物以及人类身上证明其安全性和有效性。他说：“如果要将其应用于现实世界，我们必须证明它是有效的。”