固有免疫記憶——訓(xùn)練免疫的研究進(jìn)展①

李京蔓 潘宇晨 竇 環(huán) 侯亞義

(南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京210093)

1 背景介紹

經(jīng)典的免疫系統(tǒng)分為固有免疫和獲得性免疫。固有免疫系統(tǒng)中效應(yīng)細(xì)胞(如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和NK細(xì)胞)介導(dǎo)的免疫反應(yīng)是迅速、非特異性和非記憶性的，而獲得性免疫的建立是慢速、抗原特異性且具有免疫記憶的。以往認(rèn)為只有獲得性免疫具有免疫記憶，然而近年來(lái)有研究表明，在缺乏適應(yīng)性免疫的植物和無(wú)脊椎動(dòng)物以及某些哺乳動(dòng)物中，機(jī)體在面對(duì)二次感染時(shí)也會(huì)表現(xiàn)出更強(qiáng)的抵抗力[1]，不同病原體之間還會(huì)產(chǎn)生交叉保護(hù)作用[2]，這種現(xiàn)象被稱為“訓(xùn)練免疫”或“固有免疫記憶”，即某些刺激能夠持久地激活先天免疫細(xì)胞，尤其是髓系細(xì)胞，誘導(dǎo)它們對(duì)未來(lái)的刺激做出更強(qiáng)烈的應(yīng)答，但不具備特異性[3]。本文將具體介紹訓(xùn)練免疫的表現(xiàn)、機(jī)制以及在疾病中的重要作用。

1.1訓(xùn)練免疫概況 自2011年“訓(xùn)練免疫”這一概念提出后[4]，越來(lái)越多的研究都證實(shí)了訓(xùn)練免疫的存在。人類單核細(xì)胞在體外接觸微生物的組成成分如白色念珠菌細(xì)胞壁上的β-葡聚糖或卡介苗進(jìn)行“訓(xùn)練”，一周后再次給予其他刺激，這些“經(jīng)過(guò)訓(xùn)練”的細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的能力會(huì)高于未經(jīng)訓(xùn)練的細(xì)胞[5，6]。此外，給嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷(Severe combined immunodeficiency,SCID)小鼠體內(nèi)注射卡介苗進(jìn)行“訓(xùn)練” 后，致命白色念珠菌再感染所致的死亡率降低[7]。對(duì)人類來(lái)說(shuō)，BCG能夠?qū)魏思?xì)胞進(jìn)行訓(xùn)練，增強(qiáng)它們對(duì)微生物的反應(yīng)性，這或許能在一定程度上解釋接種疫苗的兒童受各種傳染病致死的幾率降低的現(xiàn)象[5，7-10]。

在經(jīng)典的獲得性免疫記憶當(dāng)中，免疫系統(tǒng)會(huì)識(shí)別特異性抗原，T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞通過(guò)基因重組創(chuàng)造出眾多具有精細(xì)識(shí)別抗原能力的抗原受體，即B細(xì)胞特異性抗原識(shí)別受體(B cell receptor,BCR)和T細(xì)胞特異性抗原識(shí)別受體(T cell receptor,TCR)，這些淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性擴(kuò)增，清除異物，隨后產(chǎn)生記憶細(xì)胞，對(duì)下一次相同外來(lái)抗原的刺激快速做出反應(yīng)[11]，相比于第一次反應(yīng)，獲得性免疫記憶所引發(fā)的反應(yīng)特異性更強(qiáng)、強(qiáng)度更大。在上述對(duì)單核細(xì)胞“訓(xùn)練”的研究中，人們發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練免疫和獲得性免疫記憶有很大區(qū)別。首先，訓(xùn)練免疫涉及的細(xì)胞、識(shí)別受體和效應(yīng)分子與經(jīng)典免疫記憶不同。其次，訓(xùn)練免疫應(yīng)對(duì)二次刺激時(shí)，雖然免疫反應(yīng)性更強(qiáng)，但這種反應(yīng)不具有特異性，而且受到轉(zhuǎn)錄因子和表觀遺傳學(xué)調(diào)控，即總體表現(xiàn)為轉(zhuǎn)錄過(guò)程和細(xì)胞生理機(jī)能的持續(xù)性變化，但并不會(huì)引起基因組發(fā)生基因突變和重組。最后，訓(xùn)練免疫細(xì)胞內(nèi)的代謝過(guò)程會(huì)發(fā)生改變，某些代謝物的積累可以影響表觀遺傳，從而使細(xì)胞產(chǎn)生訓(xùn)練免疫表型[3](圖1)。

圖1 經(jīng)典的免疫記憶(獲得性免疫)與訓(xùn)練免疫記憶(固有免疫)之間的比較Fig.1 Comparison between classical immunological memory (adaptive immunity) and trained immunity(innate immunity)

2 訓(xùn)練免疫相關(guān)機(jī)制

目前認(rèn)為，訓(xùn)練免疫是免疫、代謝和表觀遺傳三者之間相互作用的結(jié)果。固有免疫細(xì)胞代謝的改變影響了表觀遺傳，后者又能進(jìn)一步影響代謝通路和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。下面我們將從細(xì)胞、表觀遺傳學(xué)和代謝途徑三個(gè)方面對(duì)訓(xùn)練免疫的機(jī)制進(jìn)行闡述。

2.1細(xì)胞種類 具有免疫記憶能力的固有免疫細(xì)胞有很多，主要包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(Natural killer cells,NK cells)。與淋巴細(xì)胞不同，固有免疫細(xì)胞不會(huì)發(fā)生抗原受體基因的重排，而是通過(guò)表達(dá)模式識(shí)別受體(Pattern recognition receptors,PRRs)等，對(duì)外來(lái)抗原的結(jié)構(gòu)——抗原相關(guān)分子模式(Rathogen-associated molecular patterns,PAMPs)和內(nèi)源性危險(xiǎn)信號(hào)——損傷相關(guān)分子模式(Damage-associated molecular patterns,DAMPs)進(jìn)行識(shí)別和應(yīng)答[12，13]。最初，人們從分子水平上研究巨噬細(xì)胞對(duì)細(xì)菌脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)的耐受現(xiàn)象，推斷巨噬細(xì)胞可能具有記憶性[14]。后來(lái)，在免疫耐受方面研究較多的細(xì)胞如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞上都發(fā)現(xiàn)了免疫記憶的現(xiàn)象，即細(xì)菌、真菌、寄生蟲(chóng)和病毒的感染均能觸發(fā)單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的訓(xùn)練免疫[15,16]。細(xì)胞因子(例如IL-12、IL-15和IL-18) 組合刺激可以誘導(dǎo)記憶性NK細(xì)胞的產(chǎn)生[17]，這種NK細(xì)胞具有免疫記憶、能夠長(zhǎng)期存活并具有介導(dǎo)再次免疫應(yīng)答的能力[18]，從接種BCG的個(gè)體分離得到的NK細(xì)胞，用分枝桿菌和其他無(wú)關(guān)抗原刺激后，產(chǎn)生促炎因子水平增強(qiáng)[5]。

說(shuō)到記憶性，那就不得不提到一個(gè)重要的問(wèn)題——持續(xù)時(shí)間。體外研究發(fā)現(xiàn)，單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的長(zhǎng)期記憶能持續(xù)數(shù)天[6，19]，其作用可持續(xù)數(shù)周[6，20]。研究顯示，接種BCG的志愿者的循環(huán)單核細(xì)胞，其訓(xùn)練免疫能持續(xù)3個(gè)月甚至1年[21]，BCG或麻疹疫苗對(duì)機(jī)體的非特異性保護(hù)可以持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年[22]。然而，單核細(xì)胞在循環(huán)系統(tǒng)中壽命很短，最長(zhǎng)不超過(guò)1 d[23]，壽命如此短暫的固有免疫細(xì)胞是怎樣維持長(zhǎng)期的訓(xùn)練免疫作用的呢？研究發(fā)現(xiàn)，固有免疫記憶可以通過(guò)造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞進(jìn)行傳遞，將對(duì)Toll樣受體2(Toll-like receptor 2,TLR2)配體耐受的造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞分化而來(lái)的巨噬細(xì)胞移植到輻射小鼠體內(nèi)，小鼠也表現(xiàn)出對(duì)TLR2配體的耐受，并且被炎癥刺激后炎癥因子和活性氧的產(chǎn)生減少[24]，腸道內(nèi)感染了分節(jié)絲狀菌的小鼠，其骨髓祖細(xì)胞會(huì)發(fā)生長(zhǎng)期的功能改變，例如IL-23的分泌增加，由這種祖細(xì)胞分化而來(lái)的樹(shù)突狀細(xì)胞可以幫助宿主抵御溶組織內(nèi)阿米巴的感染[25]。以上研究表明，訓(xùn)練免疫過(guò)程中，在骨髓祖細(xì)胞水平上可能就已經(jīng)發(fā)生了表觀遺傳學(xué)重組，因此才使得這種記憶得以長(zhǎng)期維持。

2.2轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳機(jī)制 受過(guò)訓(xùn)練的固有免疫細(xì)胞的一個(gè)顯著特點(diǎn)是在受到抗原或危險(xiǎn)信號(hào)刺激時(shí)，能夠發(fā)生比未訓(xùn)練細(xì)胞更為強(qiáng)烈的炎癥基因的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。這一過(guò)程由表觀遺傳學(xué)機(jī)制介導(dǎo)，通過(guò)刺激固有免疫細(xì)胞(或其前體)，導(dǎo)致其染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變而發(fā)生基因轉(zhuǎn)錄差異，或引起細(xì)胞內(nèi)某些微小RNA(microRNA,miRNA)水平的持續(xù)變化，造成更強(qiáng)的非特異性免疫反應(yīng)[26]。

許多研究證明，訓(xùn)練免疫過(guò)程中固有免疫細(xì)胞會(huì)發(fā)生表觀遺傳重編程。用白色念珠菌或β-葡聚糖刺激單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞后，它們對(duì)后續(xù)刺激免疫的反應(yīng)增強(qiáng)，這一功能的變化伴隨著表觀遺傳重編程，如H3K4me1和H3K27ac增加[19，27]。LPS 和β-葡聚糖都能通過(guò)絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)依賴性通路，引起環(huán)腺苷酸依賴性轉(zhuǎn)錄因子7(Cyclic AMP-dependent transcription factor-7,ATF7)的磷酸化，降低抑制性組蛋白標(biāo)記H3K9me2的甲基化水平，從而誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫[28]。另有研究表明，用巨細(xì)胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)誘導(dǎo)的NK細(xì)胞記憶，也在一定程度上與表觀遺傳重編程導(dǎo)致的前髓細(xì)胞性白血病鋅指(Promyelocytic leukemia zinc finger,PLZF)和脾酪酸激酶(Spleen tyrosine kinase,SYK)表達(dá)降低有關(guān)[7]。此外，BCG疫苗能夠提高健康人單核細(xì)胞產(chǎn)生炎癥介質(zhì)的水平，其機(jī)制也與表觀遺傳重編程導(dǎo)致的基因活化有關(guān)[29]。

那么表觀遺傳重編程是怎樣影響固有免疫細(xì)胞產(chǎn)生訓(xùn)練表型的呢？人們發(fā)現(xiàn)，初次刺激引起的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子上的組蛋白修飾可能會(huì)影響到第二次刺激時(shí)的免疫應(yīng)答。初次刺激時(shí)，基因轉(zhuǎn)錄發(fā)生活化，伴隨特殊的染色質(zhì)標(biāo)記；刺激消除后，這些標(biāo)記部分脫落，殘留的組蛋白標(biāo)記，例如H3K4me1，會(huì)使得所標(biāo)記的基因在接受第二次刺激時(shí)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)，使細(xì)胞表現(xiàn)出更強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答，即表現(xiàn)為訓(xùn)練免疫表型[19]。

miRNA也參與了訓(xùn)練免疫的形成[30]，其半衰期很長(zhǎng)，在第一次刺激后能持續(xù)存在。髓系細(xì)胞受到炎癥刺激后miRNA-155發(fā)生上調(diào)，造成這些髓系細(xì)胞的過(guò)度活化[31]。推測(cè)髓系細(xì)胞持續(xù)表達(dá)miRNA-155可能會(huì)使自身處于一種敏感狀態(tài)，在遇到第二次相同強(qiáng)度的刺激時(shí)，這些細(xì)胞會(huì)發(fā)生比第一次更為強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。

上述闡述了表觀遺傳學(xué)在介導(dǎo)訓(xùn)練免疫方面的作用，但仍有一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題亟待解決：細(xì)胞內(nèi)到底發(fā)生了什么樣的變化，能誘導(dǎo)表觀遺傳學(xué)發(fā)生改變并穩(wěn)定存在？針對(duì)這一問(wèn)題人們發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞代謝與之關(guān)系密切，某些細(xì)胞代謝物是表觀遺傳酶的輔助因子，其濃度的改變能夠影響基因轉(zhuǎn)錄的表觀遺傳學(xué)調(diào)控。下面我們將介紹代謝機(jī)制對(duì)訓(xùn)練免疫的影響。

2.3代謝機(jī)制 經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的固有免疫細(xì)胞內(nèi)部代謝過(guò)程也發(fā)生了改變，這些變化與表觀遺傳的聯(lián)系緊密[32]，是訓(xùn)練免疫表型形成的重要組成部分。

免疫細(xì)胞在活化時(shí)會(huì)引起多條代謝途徑的變化，例如M1型和M2型巨噬細(xì)胞的代謝途徑就有諸多不同[33，34]。這提示我們，訓(xùn)練免疫過(guò)程中單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞發(fā)生的功能長(zhǎng)期改變可能也受細(xì)胞代謝變化的影響。近期研究發(fā)現(xiàn)，β-葡聚糖誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫中，Akt/mTOR/HIF-1α通路介導(dǎo)的氧化磷酸化向糖酵解的轉(zhuǎn)變發(fā)揮了重要作用[28，35]。三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid cycle,TAC)代謝產(chǎn)物α-酮戊二酸和琥珀酸在控制兩類表觀遺傳修飾酶(賴氨酸去甲基酶的JmjC家族和甲基-胞嘧啶羥化酶的TET家族)的活化過(guò)程中起著決定性作用[28，36]，這些酶需要α-酮戊二酸作為輔助因子，而琥珀酸則會(huì)限制他們的活性。巨噬細(xì)胞產(chǎn)生訓(xùn)練免疫的過(guò)程中，胞內(nèi)琥珀酸水平可能會(huì)升高，而琥珀酸可以抑制組蛋白去甲基化酶JMJD3的活性，導(dǎo)致特定基因(例如與M2表型相關(guān)基因)的H3K27三甲基化增強(qiáng)，從而抑制它們的表達(dá)[37]，使得訓(xùn)練巨噬細(xì)胞表達(dá)促炎表型，并保持到下一次刺激來(lái)臨。另外，乙酰CoA的積累會(huì)引起組蛋白乙酰化[27]，延胡索酸鹽(TAC中間產(chǎn)物之一)的積累可以抑制組蛋白去甲基化酶的活性[38]，誘導(dǎo)膽固醇合成導(dǎo)致甲羥戊酸積累，也能引起訓(xùn)練免疫中的表觀遺傳重編程[39]。當(dāng)糖酵解被抑制，表觀遺傳重編程所造成的訓(xùn)練免疫也會(huì)被抑制[40，41]。上述證據(jù)表明，代謝過(guò)程的確參與了訓(xùn)練免疫的形成。目前有兩個(gè)問(wèn)題仍需解決：解釋這些代謝物潛在的非特異性功能是如何具有位點(diǎn)或基因特異性效應(yīng)的，以及尋找訓(xùn)練免疫過(guò)程中代謝物影響DNA和組蛋白修飾酶活性的直接證據(jù)。

3 訓(xùn)練免疫在疾病方面的研究進(jìn)展

如前所述，訓(xùn)練免疫能使機(jī)體對(duì)刺激產(chǎn)生更為強(qiáng)烈而持久的免疫反應(yīng)，來(lái)抵抗再次感染。誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫或許可以治療某些固有免疫反應(yīng)功能缺陷性疾病，但異常活化的訓(xùn)練免疫也可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)度的炎癥反應(yīng)，對(duì)機(jī)體造成損害。在一些慢性炎癥狀態(tài)下，由內(nèi)源性抗原誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫會(huì)加劇組織損傷。下面我們將對(duì)訓(xùn)練免疫在自身免疫性疾病和自身炎癥性疾病中的潛在作用進(jìn)行討論。

3.1類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)是最常見(jiàn)的炎癥性關(guān)節(jié)炎之一，其病理過(guò)程非常復(fù)雜，疾病最終會(huì)導(dǎo)致滑膜炎癥和骨與軟骨的破壞[42]。固有免疫系統(tǒng)在RA的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，固有免疫細(xì)胞也能造成組織損傷性炎性病變[43]。RA患者的循環(huán)單核細(xì)胞中，多種促炎因子基因的表達(dá)出現(xiàn)上調(diào)[44，45]，這與具有訓(xùn)練免疫表型的單核細(xì)胞相類似；另外，其PI3K/mTOR和MAPK這兩種參與訓(xùn)練免疫的信號(hào)通路也發(fā)生了活化[45，46]，抑制RA患者體內(nèi)mTOR信號(hào)通路的表達(dá)可以減少其滑膜破骨細(xì)胞形成并防止局部骨侵蝕和軟骨丟失，從而緩解疾病[47，48]。

有研究發(fā)現(xiàn)表觀遺傳重編程在RA中發(fā)揮一定的作用。RA患者滑膜組織中的組蛋白乙酰基轉(zhuǎn)移酶(Histone acetyltransferase,HAT)/組蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylase,HDAC)平衡向組蛋白乙酰化的方向移動(dòng)[49]；阿達(dá)木單抗和依那西普會(huì)下調(diào)巨噬細(xì)胞中H3K4、H3K27、H3K36和H3K79的三甲基化水平以及細(xì)胞趨化因子CCL-2 (MCP-1)啟動(dòng)子位點(diǎn)的組蛋白3和4的乙酰化水平，這些表觀遺傳學(xué)修飾都與RA發(fā)病有關(guān)[50]。

訓(xùn)練免疫中發(fā)生的代謝改變同樣也出現(xiàn)在RA患者巨噬細(xì)胞內(nèi)。LPS刺激下，RA患者巨噬細(xì)胞內(nèi)腺苷三磷酸(Adenosine triphosphate,ATP)水平更高[51]，糖酵解中的限速酶，丙酮酸激酶同工酶 2(Pyruvate kinase isozymes M2,PKM2)、6-磷酸果糖2激酶/果糖-2,6-二磷酸酶 3(6-Phosphofructo-2-kinase/Fructose-2,6-biphosphatase 3,PFKFB3)和己糖激酶 2(Hexokinase 2,HK2)以及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體1(Glucose transporter 1,GLUT1)和GLUT3活性增強(qiáng)，葡萄糖攝取和氧的消耗增加[52]，谷氨酸鹽、琥珀酸鹽和延胡索酸鹽累積[40，42]。這些都標(biāo)志著RA促炎巨噬細(xì)胞中出現(xiàn)了與訓(xùn)練免疫類似的代謝狀態(tài)[53，54]。

由此可見(jiàn)，RA患者的固有免疫細(xì)胞具有許多訓(xùn)練免疫的特點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)局部無(wú)菌性炎癥及組織損傷可以釋放DAMPs，并誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫[55]，但RA中訓(xùn)練免疫究竟是如何被誘導(dǎo)產(chǎn)生的還未可知，具體機(jī)制亟待后續(xù)的研究證實(shí)。

3.2系統(tǒng)性紅斑狼瘡 系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus,SLE)的發(fā)病伴隨多種免疫系統(tǒng)異常，最廣為人知的病因是抗核抗體的大量產(chǎn)生。目前發(fā)現(xiàn)SLE患者的單核細(xì)胞發(fā)生了表觀遺傳重編程，其TNF-α基因區(qū)周?chē)慕M蛋白高度乙酰化，使得該段基因更容易進(jìn)行轉(zhuǎn)錄[56]，組蛋白H4為高度乙酰化[57]，同時(shí)也檢測(cè)到了SLE特異性改變H3K4me3和H3K27me3的增強(qiáng)子[58]。對(duì)SLE患者的原代單核細(xì)胞進(jìn)行全基因組表觀遺傳分析發(fā)現(xiàn)，炎癥和免疫應(yīng)答相關(guān)基因表現(xiàn)為高度H3K4me3，這與β-葡聚糖誘導(dǎo)的單核細(xì)胞中H3K4me3的情況相類似[59，60]。

SLE患者體內(nèi)，免疫細(xì)胞的代謝也發(fā)生了變化，并可能對(duì)表觀遺傳學(xué)造成影響[61]。訓(xùn)練免疫中mTOR通路發(fā)生活化。在SLE的許多免疫細(xì)胞包括單核細(xì)胞當(dāng)中，mTOR通路也都處于活化狀態(tài)[62-64]，雷帕霉素抑制mTOR能有效緩解疾病[62]。這一系列證據(jù)都表明了SLE患者體內(nèi)可能存在訓(xùn)練免疫。

3.3自身炎癥性疾病 自身炎癥性疾病是一組由固有免疫系統(tǒng)介導(dǎo)的免疫系統(tǒng)疾病，特點(diǎn)表現(xiàn)為周期性發(fā)作的發(fā)熱和炎癥，常見(jiàn)癥狀有關(guān)節(jié)疼痛、皮疹、腹痛，長(zhǎng)期可導(dǎo)致淀粉樣病變。

這些自身炎癥性疾病的共同特點(diǎn)是IL-1β的產(chǎn)生過(guò)剩，因此抗IL-1療法能夠用于治療這類疾病[65]。IL-1β是維持疾病的重要因素，同時(shí)也是訓(xùn)練免疫重要的誘導(dǎo)劑。研究表示，給小鼠注射IL-1β可以降低隨后細(xì)菌和真菌感染所導(dǎo)致的死亡率[66，67]。這意味著IL-1β能誘導(dǎo)單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞發(fā)生表觀遺傳重編程，從而產(chǎn)生更多的促炎免疫細(xì)胞，構(gòu)成訓(xùn)練免疫，保護(hù)機(jī)體免遭后續(xù)感染。對(duì)人類單核細(xì)胞進(jìn)行體外訓(xùn)練結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用IL-1β訓(xùn)練的單核細(xì)胞在LPS刺激下能夠產(chǎn)生更多的IL-6 和 TNF-α，且IL-6和TNF-α啟動(dòng)子的H3K4me3也增多[10]。IL-1能夠通過(guò)誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫抵御感染，但也可以導(dǎo)致過(guò)度炎癥，后者可能會(huì)引發(fā)自身炎癥性疾病，關(guān)于這一點(diǎn)還需要更深入的研究。

3.4干燥綜合征 干燥綜合征(Sjogren syndrome,SS)是一種慢性自身免疫性疾病，表現(xiàn)為唾液和淚腺功能障礙。研究表明，SS中的巨噬細(xì)胞具有訓(xùn)練免疫表型。SS患者外周CD14+單核細(xì)胞受到凋亡細(xì)胞刺激時(shí)，其TNF-α或IL-1β的產(chǎn)生量會(huì)增加，IL-10產(chǎn)生量減少，表現(xiàn)為促炎[68，69]；單核細(xì)胞來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞受到LPS刺激時(shí)也表現(xiàn)為促炎，TNF-α、IFN-γ誘導(dǎo)單核因子(Monokine induced by IFN-γ,MIG)、干擾素-α(Interferon-α,IFN-α)、IL-6、IL-12、單核細(xì)胞炎性肽(Monocytic inflammatory peptide,MIP)-1α/β、MCP-1的表達(dá)水平都高于健康人[70]，SS患者循環(huán)系統(tǒng)中的未受到刺激的單核細(xì)胞內(nèi)部，Ⅰ型IFN相關(guān)基因的表達(dá)高于健康人的單核細(xì)胞[71-73]，單核細(xì)胞被IFN-γ刺激后，IL-6和B細(xì)胞活化因子(B cell activating factor,BAFF)的產(chǎn)生也增多[74]。

目前發(fā)現(xiàn)SS患者的外周血單個(gè)核細(xì)胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)中miRNA-146a和181a表達(dá)上調(diào)，單核細(xì)胞中miRNA-34b-3p、miRNA-4701-5p、miRNA-609、miRNA-300、miRNA-3162-3p和miRNA-877-3p表達(dá)上調(diào)[75，76]。這些miRNAs都能夠抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)信號(hào)通路，激活I(lǐng)L-12和TLR/NF-κB信號(hào)通路[77]。mTOR抑制劑雷帕霉素納米粒可以用于SS小鼠模型的治療，減少淚腺損傷[78]，而mTOR通路的活化也是產(chǎn)生訓(xùn)練免疫的關(guān)鍵機(jī)制之一。

3.5白塞病綜合征 白塞病綜合征(Behcet′s disease,BD)是一種炎癥性疾病，表現(xiàn)為口腔和生殖器病變、關(guān)節(jié)炎和葡萄膜炎，病因未知。BD患者的外周單核細(xì)胞處于活化狀態(tài)，產(chǎn)生促炎因子增加；CD14+單核細(xì)胞在IFN-γ刺激下產(chǎn)生趨化因子CXC配體-9(Chemokine CXC ligand-9,CXCL-9)和CXCL-10的量高于健康人[79]，說(shuō)明BD患者的單核細(xì)胞可能存在訓(xùn)練免疫表型。BD患者單核細(xì)胞的全基因組DNA甲基化情況顯示，383 個(gè)CpG 位點(diǎn)(胞嘧啶-磷酸-鳥(niǎo)嘌呤位點(diǎn)，即DNA序列中胞嘧啶后緊連鳥(niǎo)嘌呤的位點(diǎn))與健康人不同(CD4+T細(xì)胞中只有123個(gè)不同)，可能存在于訓(xùn)練免疫有關(guān)的表觀遺傳重編程現(xiàn)象[80]。

綜上所述，目前發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練免疫能夠參與自身免疫性疾病和自身炎癥性疾病的發(fā)生、維持和惡化。在疾病發(fā)病階段，基因或環(huán)境因素(或二者的結(jié)合)會(huì)“初步訓(xùn)練”單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞，從而引發(fā)疾病。在疾病發(fā)展階段，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞更容易活化，從而導(dǎo)致癥狀的維持或惡化。因此，針對(duì)疾病不同階段的研究，應(yīng)當(dāng)考慮上述差異而采用不同的造模方式，從而更加準(zhǔn)確地研究訓(xùn)練免疫在其中的潛在作用。通過(guò)藥物等手段來(lái)調(diào)整訓(xùn)練免疫中的表觀遺傳重編程或許可以使固有免疫系統(tǒng)恢復(fù)正常平衡，從而起到疾病治療的作用。

4 結(jié)論及展望

訓(xùn)練免疫是一個(gè)嶄新的概念，是哺乳動(dòng)物免疫反應(yīng)中宿主防御的一種基本屬性，它的提出為人類免疫反應(yīng)的研究提供了重要的信息。這個(gè)令人興奮的新領(lǐng)域還有許多研究空間：①揭示介導(dǎo)訓(xùn)練免疫的分子機(jī)制以及免疫、代謝、表觀遺傳學(xué)過(guò)程，闡明訓(xùn)練免疫的持續(xù)時(shí)間以及它對(duì)髓系祖細(xì)胞和組織巨噬細(xì)胞的影響；②運(yùn)用尖端技術(shù)，如單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和表觀基因組學(xué)(尤其是DNA甲基化)，尋找新的具有固有免疫記憶特征的細(xì)胞亞群，開(kāi)辟針對(duì)特定細(xì)胞亞群的新療法；③挖掘訓(xùn)練免疫在宿主防御受損性疾病(如膿毒癥后免疫麻痹或癌癥)以及自身炎癥性疾病和自身免疫病當(dāng)中的作用；④固有免疫記憶的概念可以用于協(xié)助設(shè)計(jì)新的治療方法，尤其是那些能夠摧毀宿主防御的疾病，如膿毒癥中的免疫麻痹或腫瘤，或者那些訓(xùn)練免疫被異常激活的疾病，如自身免疫性疾病。