晝夜節(jié)律鐘是最基本的生物機制之一，它以 24 小時為周期調(diào)節(jié)生物的大部分生理過程。瑞士日內(nèi)瓦大學 (UNIGE) 和德國路德維希 - 馬克西米利安大學 (LMU) 的科學家通過破譯免疫反應的細胞遷移機制，表明免疫系統(tǒng)的激活是根據(jù)一天中的時間進行調(diào)節(jié)的。事實上，從皮膚到淋巴結(jié)的免疫細胞的遷移周期是 24 小時。免疫功能在休息階段最高，就在活動恢復之前——老鼠是夜行動物，在下午，而人類是清晨。這些研究結(jié)果發(fā)表在《自然免疫學》(Nature Immunology) 雜志上。

研究建議，在接種癌癥疫苗或免疫療法時，應該考慮時間因素，以提高它們的有效性。不同于先天免疫系統(tǒng)，先天免疫系統(tǒng)會立即做出反應，但不是以靶向的方式，適應性免疫系統(tǒng)會對每個感染源建立一個長期的特異性反應。適應性免疫系統(tǒng)需要數(shù)周的時間才能對特定的病原體形成反應。由于細胞記憶機制，這種反應會持續(xù)很長一段時間?！?日內(nèi)瓦炎癥研究中心 (GCIR) 的教授 Christoph Scheiermann 說，他領導了這項研究?！袄?，這是在接種病毒疫苗期間發(fā)揮作用的典型機制。”

為了了解晝夜節(jié)律在免疫激活中的作用，研究人員觀察了樹突狀細胞從皮膚向淋巴系統(tǒng)的遷移，淋巴系統(tǒng)是適應性免疫反應的支柱之一。樹突狀細胞位于包括皮膚在內(nèi)的許多周圍器官，它們通過淋巴管遷移到淋巴結(jié)，在那里有抗原，觸發(fā)針對傳入病原體的免疫反應。

同步時鐘

科學家們首先在野生小鼠身上觀察樹突細胞的遷移能力，每天觀察四次，然后在沒有正常生物鐘的小鼠身上觀察。文章一作 Stephan Holtkamp 解釋說:“要使細胞正確遷移，不僅樹突細胞，而且淋巴管細胞也必須對晝夜節(jié)律做出反應?！?因此，晝夜節(jié)律鐘必須在機制的兩個方面發(fā)揮作用：在細胞和環(huán)境中。如果沒有，免疫活動的高峰不再出現(xiàn)，免疫系統(tǒng)就會繼續(xù)緩慢地工作。

然后，研究人員在一天的不同時間對從病人身上提取的人類皮膚細胞重復了他們的實驗。Christoph Scheiermann 說:“我們發(fā)現(xiàn)了許多分子，特別是參與遷移過程的趨化因子，它們的表達受生物鐘調(diào)節(jié)。” 在人類和小鼠的細胞中也發(fā)現(xiàn)了同樣的分子，它們的節(jié)律與兩種動物的生活習慣相反，嚙齒類動物是夜間活動的，而人類是白天活動的。這證實了這種節(jié)奏是由晝夜交替的自然活動所控制的?！?/p>

在合適的時間刺激免疫系統(tǒng)

額外的數(shù)據(jù)還表明，如果免疫系統(tǒng)在一天的不同時間受到刺激，同樣的振蕩也會出現(xiàn)，高峰出現(xiàn)在早晨。但為什么免疫系統(tǒng)是由振蕩節(jié)律控制的呢?“晝夜節(jié)律作為一種節(jié)能系統(tǒng)，根據(jù)最緊迫的需求，最大限度地利用能源。這是不是一種讓免疫系統(tǒng)在接觸病原體的風險最大的時候，通過攝入食物和 / 或社交互動保持警惕的方法?”

同樣，我們是不是在晚上更容易受到病原體的傷害? 目前還不能說。然而，晝夜節(jié)律對免疫系統(tǒng)的重要性只是剛剛被揭示出來，對于預防接種和抗腫瘤治療或自身免疫疾病的管理都可能是非常重要的。Christoph Scheiermann 的團隊現(xiàn)在將更進一步地探索免疫反應的第一階段，即病原體或疫苗進入人體的時候。

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Circadian clocks guide dendritic cells into skin lymphatics