
美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员在实验模型中发现,母体的昼夜节律(circadian rhythms,即机体内在生物钟)能够显著影响其后代的免疫系统状态,并可准确预测其发生细菌感染的风险。相关研究发表于期刊 Science Advances。
该研究由MD安德森癌症中心遗传学教授、UTHealth Houston生物医学研究生院院长 Alejandro Aballay 博士领衔完成。研究结果为理解非遗传因素如何塑造机体免疫防御能力提供了新的视角,并为探索昼夜节律在感染易感性中的作用建立了研究框架。
研究人员指出,即使在遗传背景和外部环境高度相似的情况下,个体对感染的反应仍可能存在显著差异。Aballay 表示,这项研究揭示了一种由昼夜节律调控的机制,可在相同遗传和环境条件下造成明显不同的感染结局,这或许有助于解释临床上风险特征相似的患者却表现出截然不同的感染反应。
在研究中,团队以秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)为模型,利用荧光报告系统,在细菌感染前后追踪免疫系统相关生物标志物的变化。尽管这些线虫在遗传上几乎完全一致,且处于相同环境中,但其免疫反应却表现出显著差异。这种现象被称为“表型异质性”(phenotypic heterogeneity),提示除遗传和环境因素外,仍存在其他调控免疫状态的重要因素。
研究发现,在感染前即表现出较高炎症标志物基础表达水平的个体,更容易在随后发生严重感染。进一步分析表明,这一炎症状态受特定信号通路调控,研究人员还识别出了其中的关键分子靶点。
值得注意的是,研究团队发现,母体的昼夜节律对后代炎症标志物的基础表达水平具有显著影响。当研究人员干扰与生物钟相关的基因后,这种母体效应随之消失,提示昼夜节律是造成免疫差异的重要非遗传来源。
研究人员指出,该发现为“非遗传因素塑造免疫防御能力”提供了直接证据,也提示机体内在生物钟可能在免疫多样性形成中发挥关键作用。尽管相关机制仍需在更高等生物和人类中进一步验证,但该研究为理解个体感染易感性的差异、以及患者在治疗过程中对感染反应不一的原因提供了新的研究方向。
研究团队认为,对昼夜节律调控机制的深入研究,可能有助于未来在个体化医疗和疾病预防策略中,更精准地评估感染风险并优化干预时机。
参考文献:Jonathan Lalsiamthara et al, Circadian-shaped immune variability predicts infection outcome, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.adx8112
编辑:王洪
排版:李丽





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