
为了研究免疫系统差异背后的影响因素,科学家们检测了多种像这样的白细胞。
□胡德良译
是否得病与环境因素有关
为什么你今年冬季得了流感,而你的同事们却安然无恙?根据一项针对双胞胎的新研究,问题的答案或许是:这与你的基因关系不大,而与你所处的环境关系较大,这里的环境包括你过去接触过的病原体和接种过的疫苗。最新一期美国《科学》杂志刊登了这项研究成果。
我们的免疫系统是极其复杂的,大批各种各样的白细胞和发送信号的蛋白质穿越血管,随时准备对可能的入侵病毒发起进攻。人与人的免疫系统是稍微有所差异的,每个人的免疫系统都是由数百种这样的细胞和蛋白质构成的独特混合体系。但是,形成这种差异的原因尚不清楚。尽管科学家们知道我们的免疫系统可以适应环境,这也正是疫苗能够起作用的原因,但是我们的基因也参与了免疫系统的构建。
为了澄清先天影响和后天影响的大小,美国斯坦福大学免疫学家马克·戴维斯进行了黄金标准测试:双胞胎研究。同卵双胞胎在基因上几乎是一模一样的,而异卵双胞胎大约只有一半的基因相同。如果一种特征是遗传的,那么同卵双胞胎更有可能都有这种特征,这样科学家们就能够梳理出其中的遗传成分。
一组双胞胎的实验数据真实可信
戴维斯及同事招募了8~82岁之间的210名同卵和异卵双胞胎,然后采集了他们的血样,测量了免疫系统中的200多个参数。例如,他们测量了95种免疫细胞的数量和51种蛋白质的数量。不久前,研究人员在《细胞》杂志在线版上报道说:同卵双胞胎的免疫系统差异太大了,这种差异不可能归结为由遗传造成。的确,3/4的测量数据显示,环境因素的影响超越了遗传因素,一半数据没有显示出值得测量的遗传因素影响。此外,较年轻双胞胎的免疫系统比年龄较大的双胞胎更为相似,这说明随着这些双胞胎的年龄增大并接触到不同的环境,他们的免疫系统经过一段时间之后便开始出现差异。
研究人员还通过双胞胎对流感疫苗的反应研究了遗传因素的影响。一些人对疫苗的反应比另外一些人更加强烈,他们体内产生了更多的抗体。抗体是我们身体制造的蛋白质,能够识别我们自身的微生物,并保护我们不受外来微生物的侵害。如果这个特征是遗传的,那么同卵双胞胎将会拥有相同的反应机制。因而,这种反应上的差异几乎全部是由于环境不同造成的,据推测,这些双胞胎以前接触到的流感毒株可能有所不同。
关于巨细胞病毒对免疫的影响
研究人员还研究了巨细胞病毒对免疫系统的影响。在大多数人口中,巨细胞病毒处于潜伏状态,很少引起症状。与那些双方都没有感染巨细胞病毒的双胞胎相比,具有不同感染状况的同卵双胞胎——一个感染了巨细胞病毒,另一个没有感染,他们的免疫系统差异更大。事实上,巨细胞病毒感染影响了科学家们所测量近60%的参数。戴维斯说:“这就是确凿的证据,证明差异是由环境因素造成的。”
美国洛克菲勒大学的免疫学家让·洛朗·卡萨诺瓦说,这项研究超越了该领域以前的研究。卡萨诺瓦并没有参与这项研究,但他说:“针对双胞胎进行研究,对大量的免疫指标进行测量,这是很新颖的做法。”
美国加州理工学院的生物学家戴维·巴尔的摩称:“该研究中没有什么创新的东西,至于免疫系统功能方面的设想,该研究也没有值得我们去反思的东西。”但是,他又说道:“我发现该研究给我的印象非常深刻,随着年龄的增大,我们的免疫系统就会变得越来越个性化。”
