《转》译：细菌病毒都爱谁？新研究精准预测传染病

 

《转》译

在一篇本周发表于 Nature Medicine ('Inter-Individual Variability and Genetic Influences on Cytokine Responses to Bacteria and Fungi') 的文章中，来自荷兰内梅亨大学医学中心、格罗宁根大学医学中心和哈佛医学院细胞因子领域的国际科研团队研究发现遗传因素在健康个体病原免疫反应过程中扮演着极其重要的角色，同时该科研团队还发现机体的病原免疫反应过程会随着身体所接触病原体的具体类型而发生改变。

人类功能基因组学计划转化成果

该科研团队从人类功能基因组学计划下属200功能基因组样本库（Human Functional Genomics Project's 200 Functional Genomics cohort）中获取了200例参与者的血样，随后对这批血样中的免疫细胞进行了分离并在实验室中使用10种不同真菌和细菌病原对这些免疫细胞进行了一定程度的刺激。研究人员在随后的24小时和一周后对这批细胞中的8种不同细胞因子表达水平进行了测量，并在进一步的质量过滤中发现62种不同细胞因子表达水平发生了不同程度的改变。

“我们发现不同个体间免疫相关细胞因子的表达水平存在明显差异，”文章作者，格罗宁根大学医学中心功能基因组学和传染病学教授Vinod Kumar说，“同时人们所产生的免疫反应也针对不同病原而表现出特异性。”虽然学术界先前在非刺激免疫细胞方面的研究已经能够证实个体对于不同病原的免疫特异性，但是Kumar等人的研究却首次证明了细胞因子在这一复杂反应中所发挥的具体作用并证明每一种感染反应都会诱导特异的细胞因子应答。

免疫应答遗传多样性的内在机制

“我们研究的独特性在于我们在研究过程中使用了大量病原并对多种细胞因子进行了分析，这种大规模的研究使问题的阐释变得更加可靠。”文章的第一作者，格罗宁根研究员Yang Li说。

同时，研究人员使用Illumina HumanOmniExpressExome SNP芯片对200功能基因组样本库中的112例个体DNA样本进行了遗传分型，对其中大约400万个SNP位点进行了检测。通过这些实验，研究人员精确地找到了6个与细胞因子应答密切相关的基因组区域，表明免疫过程中细胞因子的产生至少部分是由基因决定的。“当一种特定的SNP变体存在时，细胞因子白细胞介素-6的表达就会发生一定水平的下调。”Kumar说。

研究人员发现SNP位点对于GOLM1基因表达具有极大的影响，而GOLM1基因在机体对病毒病原产生免疫应答的同时会发生明显的表达上调。同时他们发现基因中SNP位点与白色念珠菌致使机体产生的免疫应答具有明显的相关性，全球范围内白色念珠菌感染每年会带走数千人的生命。

随后，研究人员通过对一组念珠菌血症病人的研究进一步证实了他们的发现。研究结果显示病人血液中白色念珠菌的存在与否与特定基因位点的SNP以及白细胞介素-6的表达下调显著相关，表明个体基因组中的基因变异在某种程度上导致了机体对于特定病原免疫能力的丧失。

“我们的研究真正证明了不同个体免疫反应的遗传多样性，”Yang Li说。“通过对免疫细胞的刺激，我们发现大量的细胞因子发生表达变化，而这种变化在一定程度上是由基因决定的。”

生物标志物开发与感传染病预防

研究人员认为的他们的研究成果以及基于这一研究的后续工作可以帮助临床医生寻找与感染性疾病相关的遗传标记，用于个体感染风险的评估与预测。同时，对于遗传机制的深入了解也可以促进疾病新型疗法的开发。

“我们的研究也并不仅仅局限于感染性疾病，”Kumar说，“诸如炎症性肠病的免疫类疾病在很多情况下也是由免疫系统的过度反应所引起的，我们的研究可以帮助学术界同仁了解更多有关感染引发免疫疾病的内在机制。”

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