摘要:基于mRNA的疫苗技术已得到了显着开发和增强,特别是由mRNA疫苗授权以解决COVID-19-19-19大流行的授权。在纳米尺度开发了各种生物材料,并用作mRNA疫苗输送平台。但是,这些mRNA纳米植物如何影响免疫反应尚未得到彻底研究。因此,我们回顾了当前对各种mRNA疫苗平台的理解。我们讨论了这些平台可以调节宿主先天的免疫性的可能途径,并有助于自适应免疫的发展。我们阐明了它们在降低生物毒性和提高抗原递送效率方面的发展。超出了mRNA疫苗的内置辅助性,我们建议需要补充佐剂才能进行调节和精确控制先天免疫力,并随后进行适应性免疫反应。
乳铁蛋白(LF)是一种天然存在于先天免疫的糖蛋白,在牛牛奶中首先发现[1],后来是从人牛奶中纯化的[2]。近年来,由于其多种功能和应用,LF对不同领域的研究人员变得越来越有吸引力。除了最初发现的抗菌作用[3]外,LF当前被公认为是一种有效的多目标营养素,并具有免疫调节性[4] [4],抗渗透性[5],抗氧化剂[3],抗氧化剂[3]和抗癌症[6]。值得注意的是,LF显示了广泛的耐受性,被分类为美国食品药品监督管理局[7]的“通常被认为是安全的(GRAS)物质[7],并由欧洲食品安全局[8]作为饮食补充。在机械水平上,LF发挥的某些功能与其铁结合能力和高度阳离子电荷有关,这使其能够与宿主和病原体受体和抗原的广泛曲目相互作用[9,10]。但是,其大多数生物学效应尚未得到充分的欣赏和揭幕。此外,LF最近已成为用于递送生物活性纳米颗粒的有效载体[11,12]。这个特殊问题,标题为“乳铁蛋白是先天免疫的月光蛋白质”,其中包括五种供出版的文章。Bukowska-o´sko及其同事回顾了有关LF捍卫宿主免受化学和生物学剂诱导的DNA损害的能力的最新研究[13]。Bukowska-o´sko等人的评论。有趣的是,有益的效果这种DNA结构和序列的这种变化会导致过早衰老,细胞变性和死亡,从而导致严重的组织和器官衰竭[14]。几种包括癌症在内的疾病与此过程有关,因此最近的研究集中在可以抵消/逆转这些作用的有希望的化合物上[15,16]。在这种情况下,已进化为预防疾病和修复受损的遗传物质的天然产品正在成为安全,耐受性和辅助物质,以维持身体体内平衡,包括基因组完整性。介绍了LF在保护人类遗传物质免受内部和外部损害的保护中的新作用,这是通过其所有水平和修复机制的细胞周期调节机制描述的[13]。作为祖先的监护人,LF针对病原体及其后遗症的主要防御活动在本期特刊的不同研究中已剖析。li及其同事研究了LF给药在脂多糖(LPS)诱导的肠道免疫屏障损伤模型中的有益作用[17]。肠道的先天性障碍在人类健康中起着至关重要的作用,尤其是在婴儿和患有未成熟免疫系统的婴儿和幼儿中[18]。首先,在小鼠肠道组织,胃组织和血液中,LF的药代动力学分析表明,口服膨胀的效率更高,以改善腹膜内注射的LF生物利用度。另外,通过体外和体内模型的婴儿肠道免疫屏障大坝,LF被证明可以显着提高LPS诱导的原发性肠上皮细胞的存活率,并下调了脑膜细胞因子的表达在原发性肠上皮细胞和小鼠的血液中,干扰素(IFN)-γ。
广义的“炎症”涵盖了一系列不同的组织反应,这些反应通常由微生物识别和组织损伤引发。1,2 最近,人们认识到,从糖尿病到肥胖症等代谢异常情况会引起明显或亚临床的炎症反应。炎症反应的一般作用是增强先天抵抗力和组织修复,从而恢复体内平衡(图 1A)。炎症的全身表现包括发烧、白细胞计数改变、心血管反应、内分泌反应和代谢重新定位,同时还会导致一系列称为急性期蛋白的分子产生增加。4,5 原型急性期蛋白 C 反应蛋白最初被描述为存在于感染患者循环中的一种分子,它能够识别肺炎链球菌的 C 型多糖。 6,7 血液和其他体液中急性期蛋白水平升高(图 1B)是局部炎症或全身炎症(如脓毒症)的更复杂反应的一部分,被称为急性期反应,5 其特征是肝细胞白蛋白生成减少、铁代谢重新定位和激素变化。4,5 在慢性炎症和亚临床炎症的背景下也观察到了这些改变。在 C 反应蛋白发现近一个世纪后,急性期蛋白继续作为基本的诊断工具,应用于感染、心血管疾病、癌症、神经退行性疾病和代谢异常等一系列疾病的患者。 8-10 在 2019 年冠状病毒病 (Covid-19) 大流行期间,C 反应蛋白、纤维蛋白原及其降解产物 d -二聚体和铁蛋白等急性期蛋白在日常疾病管理和预后指标中发挥了重要作用 (表 1)。在剖析其中许多分子的产生、结构和功能方面已经取得了进展,研究结果表明急性期反应的基本功能是增强抗菌素耐药性和组织修复,而许多急性期蛋白是体液先天免疫(“前抗体”)的关键组成部分。25 从这个总体角度来看,我们回顾了某些急性期蛋白的产生、结构和功能的关键方面,这些蛋白仍然是支柱诊断工具,可以更系统地整合到最近从转录组和蛋白质组学谱中出现的分子特征中。
衰老通常被视为不可逆转的过程,其与免疫系统的复杂关系引起了人们的关注,因为它对衰老人群的健康和福祉产生了深远的影响。随着年龄的增长,免疫系统内发生了许多改变,影响了先天和适应性免疫。在先天免疫的领域中,衰老带来了各种免疫细胞的数量和功能,包括中性粒细胞,单核细胞和巨噬细胞的变化。另外,某些免疫途径(例如CGAS)被激活。这些改变可能会导致端粒损伤,细胞因子信号的破坏以及对病原体的识别受损。随着年龄的增长,适应性免疫系统也经历了无数的变化。这些包括T细胞和B细胞的数量,频率,亚型和功能的变化。此外,人类肠道微生物群是衰老过程的一部分,经历了动态变化。值得注意的是,免疫变化与肠道菌群之间的相互作用突出了肠道在调节免疫反应和维持免疫稳态的作用。百岁老人的肠道菌群具有类似于年轻人发现的特征,将其与典型的老年人观察到的微生物群区分开来。本综述深入研究了对衰老如何影响免疫系统的当前理解,并提出了通过干预免疫因素逆转衰老的潜在策略。
1. 宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院生物工程系,宾夕法尼亚州费城,美国 2. 宾夕法尼亚大学艺术与科学学院化学系,宾夕法尼亚州费城,美国 3. 宾夕法尼亚大学艺术与科学学院物理与天文系,宾夕法尼亚州费城,美国 4. 麻省理工学院计算与系统生物学项目,马萨诸塞州剑桥,美国 5. 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院细胞与分子生物学研究生组遗传学与表观遗传学,宾夕法尼亚州费城,美国 6. 威斯塔研究所基因表达与调控项目,宾夕法尼亚州费城,美国 7. 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院细胞与发育生物学系,宾夕法尼亚州费城,美国 8. 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院遗传学系,宾夕法尼亚州费城,美国 *通讯地址:arjunrajlab@gmail.com 摘要 先天免疫记忆 (也称为训练性免疫) 部分定义为其对异源病原体,并且可以由许多不同的刺激产生,表明存在一种“通用”的训练状态。然而,不同的刺激可以形成不同的记忆,从而导致刺激特异性的训练反应。在这里,我们使用原代人类单核细胞衍生的巨噬细胞来展示初次暴露六天后先天免疫记忆的表型和表观遗传刺激特异性。用单分子 RNA 成像对细胞因子产生的量化展示了单细胞水平上对再刺激的刺激特异性反应模式。炎症转录因子的差异许可与染色质特异性的编码有关。训练过的细胞对次级刺激表现出更强烈的反应,这些反应更类似于它们所经历的初始刺激,表明这些刺激特异性记忆具有功能性作用。我们的研究结果表明,不同的刺激不会激活通用的训练状态,而是会传授特定的记忆,从而在巨噬细胞中产生不同的训练表型。
艾哈迈德(Ahmed)的拉菲(Rafi),阿里·埃勒贝迪(Ali Ellebedy),埃斯佩维克·特耶(Espevik Terje),唐娜·法伯(Donna Farber),凯特·菲茨杰拉德(Cate Fitzgerald),冈瑟·哈特曼(Gunther Hartmann),福克·赫普Needa,Luke O'Neill,Puel的Anne,Andreas Radbruch,Rajewsky的Cleus,Romagnani Chiara和Mark Shlomchik,David Tarlinton,Andreas Thiel,Tokoyoda的Koji。
许多研究集中在睡眠与免疫之间的关系上。诸如慢性失眠或阻塞性睡眠呼吸暂停之类的疾病,导致睡眠剥夺,与先天免疫相互关联[1,2]。控制睡眠模式的睡眠条例肺化物质根据睡眠/唤醒周期在大脑中表现出振荡。Inter Leukin-1β(IL-1β),肿瘤坏死因子α(TNF-α),生长激素释放激素,催乳素和一氧氧化物(NO)是已知的促炎性促炎,性炎性(睡眠调节性)物质[1,2]。注入中枢神经系统(CNS)时,睡眠调节物质系统会诱导睡眠增加或减少。抑制或去除睡眠调节物质会导致睡眠模式的变化,并且这种物质因病原体而改变[1,3]。
1。Mattiuzzi C,Lippi G.2020。全球哮喘流行病学:来自全球健康数据交换数据库的见解。int论坛过敏犀牛10:75–80 2。Jenkins CR,Boulet L-P,Lavoie KL,Raherison-Semjen C,Singh D. 2022.个性化哮喘的治疗方法:性别和性别差异的重要性。过敏和临床免疫学杂志:实践10:963-971.e3。3。Lambrecht BN,Hammad H,Fahy JV。2019。哮喘的细胞因子。免疫50:975–991。4。Bartemes KR,IIJIMA K,Kobayashi T,Kephart GM,McKenzie AN,Kita H. 2012。IL-33-反应谱系-CD25+CD44HI淋巴样细胞介导肺中先天2型免疫和过敏性炎症。免疫学杂志188:1503–1513.6。5。Verma M,Michalec L,Sripada A,McKay J,Sirohi K,Verma D,Sheth D,Martin R,Martin R,Dyjack N,Seibold MA,Knapp Jr,Tu T-H,O'Connor BP,Gorska BP,Gorska MM,Alam R.2021。先天淋巴样细胞(ILC)记忆的分子和表观遗传机制及其与哮喘的相关性。实验医学杂志218:E20201354。6。Martinez-Gonzalez I,MathäL,Steer CA,Ghaedi M,Poon GFT,Takei F.2016。经验丰富的第2组先天淋巴样细胞获得了记忆样特性并增强过敏性肺部炎症。免疫45:198–208。
相比之下,胚胎晚期或新生儿小鸡的囊切除术减少了循环B-淋巴细胞的数量和功能(4),进一步强调了Bursa在提供B-Lymphocytes的繁殖和区分所必需的基础上的重要性。Bursa包含约12,000个卵泡,尤其是B淋巴细胞,树突状细胞,巨噬细胞和上皮细胞。从发育中,胚胎的不同部分之间的相互作用导致形成的囊卵泡形成树突状细胞和B细胞前体迁移到其中(4、5)。这一复杂的发展过程在时间顺序和空间上都经过仔细控制。从形态上讲,它涉及不同的阶段:首先,在尾巴的间充质中形成类似囊泡的结构,类似于Bursa的上皮基础;其次,特定细胞(称为造血干细胞(HCS))对囊囊间充质的定植,以及血液传播细胞迁移到囊中上皮,启动卵泡的形成。最后,在孵化时间左右的卵泡皮层的发展(5)。
炎症的全身表现包括发烧、白细胞计数改变、心血管反应、内分泌反应和代谢重新定位,同时伴有多种分子(称为急性期蛋白)的产生增加。4,5 原型急性期蛋白 C 反应蛋白最初被描述为存在于感染患者循环中并能够识别肺炎链球菌的 C 型多糖的分子。6,7 血液和其他体液中急性期蛋白水平升高(图 1B)是局部炎症或全身炎症(如脓毒症)的更复杂反应的一部分,被称为急性期反应,5 其特征是肝细胞白蛋白生成减少、铁代谢重新定位和激素变化。 4,5 在慢性炎症和亚临床炎症的背景下也观察到了这些改变。