《压力或引发全身免疫反应》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-09-20
  • 人类和其他哺乳动物会通过一系列进化适应压力并做出回应。在面临捕食者狩猎或失去工作时,哺乳动物和人类的身体会释放出一系列的压力荷尔蒙,心率上升,呼吸加快,肌肉紧张,还会出汗。

    这种“干一仗或逃跑”的应对方式对的祖先很有利,但它在今天的现代生活中持续被激活却存在代价。科学家开始认识到,压力通常会加剧若干种疾病,包括抑郁、糖尿病、心脏病、艾滋病和哮喘。解释压力和这些广泛损伤之间关联性的其中一种理论把矛头指向了一个出乎意料的源头:每个细胞内的微型“发电室”。

    人体的每个细胞都含有数以千万计的“豆形”微小线粒体,即为正常功能提供能量的次一级细胞结构或细胞器。线粒体拥有37个基因的环状基因组。人们只会从母亲那里继承这种线粒体DNA,因此DNA编码的构成在代际之间往往存在一致性。

    但人体的“干仗或逃跑”模式会给线粒体带来极端的要求。突然之间,它们需要为更快的心跳、扩张的肺部、紧张的肌肉提供大量能量,这会让它们很容易受到损害。与细胞核中的DNA不同,线粒体仅拥有有限的修复机制。最近的动物研究表明,慢性压力不仅会导致海马体、下丘脑和额叶等脑区的线粒体损伤,还会导致线粒体向细胞质中释放DNA,最终进入血液。

    这些基因废弃物不仅仅是惰性的细胞废弃物。“这种流动的线粒体DNA就像荷尔蒙。”美国哥伦比亚大学研究线粒体行为和细胞自由线粒体DNA的精神生物学家Martin Picard说。他说,细胞线粒体DNA排出物类似于肾上腺在应对压力时释放的皮质醇。特定的细胞会产生流动的线粒体DNA,而且像肾上腺一样,这种排出物也是由压力引发的。

    为了证明心理压力会导致细胞释放线粒体DNA,Picard和团队设计了一种快速压力测试。他们请50名健康的男性和女性在镜头前针对错误的指责为自己进行快速辩护。随后,研究人员采集了这些参试者的血液样本,并将其与他们受到压力之前采集的血液样本进行对比。

    尽管这个压力任务仅仅持续了5分钟,研究人员发现,参试者血清中流动的线粒体DNA水平在测试后30分钟仍然达到原来的两倍多。这些正处于审稿中的研究成果为血液中漂流的线粒体DNA片段像一个接一个倒地的多米诺骨牌一样,将压力传递给身体的其他部分提供了首个直接证据。

  • 原文来源:http://news.bioon.com/article/6727793.html
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-05-02
    • 早产,即在怀孕37周之前分娩,是发达国家新生儿死亡的主要原因。虽然这种早期分娩有多种原因,但是感染和炎症被认为是主要原因。一个越来越受欢迎的观点是感染或炎症可能激活母亲的免疫系统,因而干扰胎儿的母体耐受性,从而引发分娩。 但是在怀孕期间,免疫耐受是双向的。胎儿也需要对母体抗原产生免疫耐受性---这一事实在此之前大体上是被忽视的。在这个领域,人们有一种流行的看法,即婴儿的免疫系统是低反应性,或者说是有些不成熟的。” 这种免疫系统不成熟的观念根深蒂固的部分原因在于免疫学家偏好的模式生物---啮齿类动物---确实天生就具有不成熟的免疫系统。近年来,人们已证明婴儿的免疫细胞是功能性的,因此它们有潜力对母体产生免疫排斥。这种观念转变导致人们提出一种假设:涉及免疫系统的妊娠并发症可能参与双向不耐受性(bidirectional intolerance)。 为了测试这种新的假设,在一项新的研究中,美国加州大学旧金山分校儿童/胎儿外科医生Tippi MacKenzie和同事们收集了89名足月婴儿和70名早产婴儿(这些早产婴儿的妈妈因羊水破了而进入早期分娩)的脐带血。 通过研究这些婴儿之间的免疫差异,这些研究人员发现与来自足月婴儿的脐带血相比,来自早产婴儿的脐带血往往具有更高水平的炎性细胞因子和活化免疫细胞,特别是树突细胞和记忆T细胞。相关研究结果发表在2018年4月25日的Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“Alloreactive fetal T cells promote uterine contractility in preterm labor via IFN-γ and TNF-α”。 再者,与其他婴儿相比,早产婴儿具有更多的微嵌合体(microchimerism)---婴儿血液中存在的母体细胞。这些研究人员证实这些早产婴儿的T细胞对母体抗原作出反应后而快速地增殖。相比之下,来自足月婴儿的T细胞并不对母体抗原产生这样的免疫反应。 有趣的是,来自早产婴儿妈妈的T细胞对胎儿抗原作出的免疫反应远小于来自她们的早产婴儿的T细胞对母体抗原作出的免疫反应,这提示着这种免疫不耐受性主要是由胎儿的免疫系统促进的。 MacKenzie说,尽管这些结果表明胎儿T细胞活化可能促进早产,但是“关键问题是这些活化的T细胞实际上促进早产吗?”鉴于在人类中确定这样的因果关系是不可行的,MacKenzie团队开展了一项近乎完美的实验。这些研究人员证实相比于来自足月婴儿的T细胞,人子宫肌层细胞(myometrial cell)---子宫中的平滑肌细胞---当与来自早产婴儿的T细胞一起培养时更容易收缩。 加州大学旧金山分校免疫学家Mike McCune(未参与这项研究)说,“鉴于这些研究人员确定这种免疫不耐受性与早产存在这种关联性,一个关键问题是是什么启动它?”他说,最可能的罪魁祸首是感染,这提示着炎症促进的胎盘屏障变化可能增加微嵌合体的数量,从而诱发母体抗原不耐受性。他指出,这种免疫不耐受性随后进一步放大这种免疫反应,从而导致“一种无尽的破坏性循环”。 McCune继续说道,如果这种情形经证实是正确的,那么下一个问题是“医生如何在这个过程引发早产之前检测到它,随后阻止早产发生?”