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免疫力也有昼夜节律
来源:南方周末 2023-02-10 178
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    (IC photo/图)

    地球的自转和围绕太阳公转形成了昼夜节律和四季变化。在这样的环境下,地球上的人类和其他生物都演化出了明显的昼夜和四季节律。现在,新的研究发现,生物的免疫力也有昼夜之分,总体上形成白昼免疫力强,夜晚免疫力低的特征,而且从人和动物的研究都得出了相似的结论。

    人们观察到的一个自然现象是,人的死亡大多发生在夜晚,对此的解释是,夜晚人的生理功能普遍比白天要低,表现为大脑反应迟钝、呼吸平缓、血压降低、血流缓慢、心跳减慢等,人们一旦有神经系统和循环、呼吸等功能障碍,大脑中枢来不及反应,就可能产生致命伤害,导致死亡。这其中,也有一个因素是免疫系统的功能迟缓,如肠胃摄入了毒素等,免疫系统来不及反应,造成全身中毒加深,引发多系统衰竭而死亡。

    现在,美国得克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现了这方面的证据,小鼠或人的身体可以通过产生一种天然抗菌化合物来防止食物中毒,但是,这种能力在白天比在夜晚更强,而且,在夜晚细菌产生更多,即便有天然的抗生素,也难以阻击细菌。因此,人们如果食物中毒,在白天的抵抗力更强,在夜晚的抵抗力更弱。

    研究人员此前发现,有长期睡眠障碍或经常熬夜的人也伴随着肠道感染增加,这可能与食物中的细菌或食物污染有关。但是,为什么会发生这种情况一直不清楚。研究人员猜测,肠道内的抗菌免疫力可能存在昼夜节律变化,在夜晚的免疫力可能低一些。

    为了证实这个假说,得克萨斯大学的研究人员以小鼠为试验对象,观察小鼠肠道中产生的天然抗菌剂是否存在昼夜表达节律。研究发现,在正常的实验室小鼠中,一些抗菌剂分子,如再生性胰岛源性蛋白3g(REG3G)在夜间更为丰富。但是,在没有肠道细菌的小鼠中,REG3G在白天和晚上都检测不到。

    与REG3G昼夜周期变化相关的是,小鼠的肠道中有大量的分节丝状菌,这些细菌通常存在于啮齿动物、非人类灵长类动物和人类中。分节丝状菌具有一种独特的能力,可以附着在动物肠道内壁上,改变宿主的基因活性,同时这些细菌附着在小鼠肠壁上的细菌的作用可能是吸收营养物。当它们附着时,REG3G的产量在肠道内激增。

    研究人员用分节丝状菌感染小鼠,出现了昼夜不同的情况。在夜晚小鼠暴露于分节丝状菌比在白天暴露于细菌有着更高的细菌载量和更高的死亡率。这说明,即便分节丝状菌在夜晚感染小鼠导致了更多的天然抗菌剂REG3G的产生,也不足以抗御细菌的毒力,从而造成小鼠更高的死亡率。同时,不能制造包括REG3G在内的抗菌蛋白的小鼠无论何时被感染,都有类似的高细菌载量和死亡率。

    下一步,研究人员需要弄清的是,为何在夜晚分节丝状菌更能感染小鼠并造成死亡,即便有较多的REG3G抗菌蛋白也不足以保住小鼠的性命。其次,这种情况在人类是否也存在。如果人类也存在这种昼夜细菌感染的不同和免疫力的差异,就有两方面的情况要注意。一是在临床治疗肠道感染时,给予抗生素和口服疫苗要进行昼夜不同的安排,以更好地发挥药效。另一种就是,对于普通人来说,要避免半夜不睡感到饥饿时,从冰箱里随便找出一些食物来吃,这可能比白天更容易发生食物中毒。

    中国研究人员发现,接种新冠疫苗的时间不同,也会有免疫力的差异。广州中山大学的一个研究团队采用前瞻性队列研究,分析了中山大学第一附属医院63名医护人员分别于上午(9-11时)和下午(15-17时)间隔28天两次接种国药集团的灭活疫苗,通过分析外周血免疫细胞和抗体反应,发现上午接种比下午接种诱导更强的免疫反应,包括产生更多的中和抗体,更强的B细胞和滤泡辅助T细胞(Tfh)中的抗体分泌细胞(ASC)的百分比增加。

    这些医护人员是在第0天和第28天接种国药北京冠状病毒灭活疫苗(BBIBP-CorV),两剂疫苗在同一天的同一时间接种。在第0天、第14天、第21天、第28天和第56天采集血样。

    所有人员接种疫苗后都诱导了血清学反应,并且在第一剂疫苗后,中和抗体的浓度逐渐增加。多数人在接种第一剂疫苗后中和抗体浓度较低,但接种第二剂疫苗后中和抗体浓度大大提高。血清中的中和抗体浓度从第28天的6.9自定单位(任意单位)/毫升(AU/mL)增加到第56天的24.5自定单位(任意单位)/毫升(AU/mL)。

    不过,这个接种结果最让人关注的是,这些医护人员上午接种疫苗后,其血清中的中和抗体水平显著升高,而且上午接种者也出现了与疫苗接种相关的更强的B细胞和滤泡辅助T细胞反应。到第56天,上午接种者的抗体分泌细胞(ASC)和CD138 ASC细胞的百分比更高。上午接种者的滤泡辅助T细胞的百分比是下午接种者的1.4倍。到第56天,上午接种者的单核细胞和树突细胞的百分比也更高。

    张田勘

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