临床研究长期以来一直致力于利用免疫系统的作用。从疫苗到免疫疗法,研究人员利用对免疫系统的了解开发了治疗或预防从流感到自身免疫性疾病和癌症等多种疾病的疗法。
现在,宾夕法尼亚大学牙科学院的研究人员及其国际合作者调查了在两种慢性炎症性疾病——牙周炎和关节炎的实验模型中训练先天免疫系统的影响。他们发现这种“训练”免疫(TRIM)导致这些模型中的骨丢失增加。这项研究发表在《发育细胞》杂志上。
以往的方法主要集中在适应性免疫系统上,这是免疫系统的一个分支,能够“记住”以前的威胁并在再次遇到时发起特定攻击。人体还具有先天免疫系统,长期以来被认为只是免疫系统的第一线、一般攻击臂,没有记忆以前的攻击或在再次受到挑战时做出不同反应的能力。
“如果你去查阅免疫学教科书——即使是现在的版本——它可能会告诉你,先天免疫系统没有记忆;它的反应不会在第二次变得更好,”宾夕法尼亚大学牙科学院基础与转化科学系Thomas W. Evans百年教授George Hajishengallis说。
Hajishengallis指出,这一信念在过去十年中受到了挑战。研究表明,先天免疫系统在再次受到相同或不同刺激时可以作出更强的反应——换句话说,它可以被“训练”。
而且,这些研究还表明,“训练”先天免疫系统有有益的效果,例如抗肿瘤活性和在某些实验模型中增强对感染的反应。
但炎症——先天免疫系统对有害刺激的自然反应——也可能加剧症状甚至引起疾病,这表明在开发基于免疫的疗法时需要更好地理解免疫系统。增强的反应并不总是有益的。
“训练的先天免疫(TRIM)已成为一个重要的免疫学原理,挑战了记忆仅限于适应性免疫的教条,”Hajishengallis说。“因此,更好地理解TRIM对于在人类疾病中适当地利用其治疗效益至关重要。”
Hajishengallis团队与德累斯顿工业大学Triantafyllos Chavakis领导的合作实验室使用β-葡聚糖(一种在某些真菌中发现的化合物)诱导TRIM,并测量了在炎症性牙周炎和关节炎模型中破骨细胞的生成情况。破骨细胞在生长和愈合过程中吸收骨质。
“我们发现这种治疗使破骨细胞前体在面对像关节炎这样的炎症挑战时更容易分化为破骨细胞,”Chavakis说。
“虽然TRIM可能有有益的效果——保护免受感染和癌症——我们的结果表明,先前感染的记忆也可能导致炎症性疾病和炎症性骨丢失障碍的共病,”Hajishengallis补充道。
然而,他们的工作显示,β-葡聚糖只会增加骨丢失发生的机会——并不会直接导致实际的骨丢失。只有在存在第二个炎症刺激,如关节炎或牙周炎的情况下才会发生骨丢失。
“这个要求(二次挑战)体现了训练免疫的概念——训练刺激导致对未来事件的准备状态,”Hajishengallis说。
重要的是,这些结果反驳了最初刺激驱动TRIM是有益还是有害的观点,因为Hajishengallis和Chavakis之前的研究表明β-葡聚糖引起了有益的TRIM(例如,抑制肿瘤生长)。
“我们的发现表明,TRIM出现的背景决定了功能结果是保护性的还是有害的,”Chavakis说。
“当考虑到TRIM诱导剂的预防或治疗应用时,TRIM的双刃剑性质尤为重要,”Hajishengallis补充道。
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