在生命的奇妙旅程中,免疫如同忠诚的卫士,时刻守护着机体的健康。传统观念里,免疫主要聚焦于个体对病原体的抵抗,以及维持机体内环境稳定。然而,随着研究的深入,人们逐渐发现免疫的奥秘远不止于此。当前,免疫研究面临着诸多挑战,比如传统的免疫分类方式难以解释新发现的免疫现象,对于免疫在多生物尺度上的作用机制也知之甚少。在这样的背景下,为了深入探索免疫的神秘世界,来自美国的研究人员(The Feinstein Institutes for Medical Research、Yale University School of Medicine 等机构 )展开了一系列研究。相关研究成果发表在《TRENDS IN Immunology》上,为免疫领域的发展带来了新的曙光。
下面来具体看看研究结果。 挥发性免疫反应:闻出敌友与伴侣(Volatile immune response: smelling friend, foe, or fiancé):气味在生物评估环境威胁、寻找资源和配偶等方面发挥着重要作用。许多物种会被异性的气味吸引,这与主要组织相容性复合体(MHC)密切相关。MHC 发出的气味特征因多态性而有所不同,雌性更倾向于选择 MHC 类型与自身不同的雄性,这有助于实现免疫多样化,增强对多种病原体的抵御能力 。同时,嗅觉识别厌恶相关线索与免疫反应存在关联。研究发现,秀丽隐杆线虫暴露于病原体产生的挥发性氰化物后,CYSL - 2 介导的感知会引发体内应激反应,保护后代。这表明对环境挑战的感知能产生保护自身和后代的信号。 聆听和品尝世界(Hearing and tasting the world):植物在受到压力时会发出声音,如感染烟草花叶病毒的番茄植株会发出大量声音。虽然目前尚不清楚附近植物是否能对这些声音做出反应,但如果可以,声音检测可能会改变植物的免疫状态,甚至具有病原体特异性。在动物方面,免疫系统能够 “听到” 噪音,非侵入性声波可破坏肿瘤并触发免疫反应。而且,果蝇幼虫可通过表达肽聚糖受体蛋白(PGRP)的苦味味觉神经元来检测环境中的细菌,细菌的味道能使幼虫的免疫系统做好准备,提高成年果蝇感染后的存活率。这说明味觉也是免疫感知的一部分,免疫系统和苦味味觉神经元通过免疫缺陷途径(Immune Deficiency pathway)发挥保护功能 。 免疫的触觉(A touch of immunity):曾经被认为是免疫避难所的眼部免疫系统,其实是一个复杂且富含细胞的区域。皮肤接触可能会共享表面相关的外泌体,皮肤共生细菌也会调节宿主 - 微生物相互作用。研究发现,革兰氏阳性共生细菌表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermis )定植在小鼠皮肤上,会诱导角质形成细胞中的几种内源性逆转录病毒基因表达,激活核酸传感途径,控制 I 型干扰素的诱导。这表明皮肤内源性病毒基因表达水平决定了宿主对细菌定植的免疫反应是稳态的还是炎症性的。 共享免疫:维系的社会纽带(Shared immunity: the social ties that bind):研究人员以果蝇为模型进行实验,将感染非致病性大肠杆菌的果蝇与未感染的果蝇放在同一空间,结果发现未感染的果蝇在后续受到致病性细菌攻击时,存活率显著提高。这证实了共享免疫的存在,但增强保护的具体机制尚待进一步探索,可能涉及宿主之间传递的信号分子或影响宿主行为的物理刺激。