免疫系统的季节性差异

根据剑桥大学的一项研究表明，我们的免疫系统，会随着季节的变化而不同，这可以帮助解释为什么某些疾病（如心脏病和类风湿性关节炎），在冬天会加重，而人们在夏季往往更健康。

这项研究结果，发表在最近的《自然通讯》杂志（Nature Communications），表明我们的基因中有将近四分之一基因（检测的22,822个基因中的5,136个）的活性，根据一年当中的时间变化而不同，一些基因在冬季更活跃，而另一些则在夏季更活跃。这一季节性也会影响我们的免疫细胞以及我们血液和脂肪组织的组成。

一段时间以来，科学家们已经知道，各种各样的疾病，包括心血管疾病、自身免疫性疾病（如1型糖尿病、多发性硬化症）、精神疾病，呈现出季节性的变化，像维生素D代谢那样。然而，这是首次有研究表明，这可能是由于我们免疫系统功能的季节性变化。

JDRF/威康信托基金会糖尿病和炎症实验室主任John Todd 教授说：“这真是一个令人惊讶和偶然的发现，因为它涉及到我们如何确定和描述1型糖尿病易感基因的影响。在某种程度上，很明显这有助于解释为什么那么多疾病――从心脏病到精神病，在冬季更糟糕。我们该如何对待疾病（如1型糖尿病），甚至我们如何规划我们的研究，这些结果的意义可能是深远的。”

由剑桥大学医学研究所医学遗传学系JDRF /威康信托基金会糖尿病和炎症实验室带领的一个国际团队，检测了来自16,000多人的样本，他们生活在北半球和南半球，包括英国、美国、冰岛国家、澳大利亚和冈比亚。这些样本包括血液样本和脂肪组织的一个混合物。

研究人员采用多种技术来研究样本，包括研究血液中发现的细胞类型，并测量了单个基因的表达水平――当一个基因在一个特定细胞或组织中活跃的时候被认为是“表达”，通常涉及蛋白质的生成。他们发现，数以千计的基因在血液和脂肪组织中的表达不同，这取决于样品是在一年的什么时间采集。同样地，他们在血液中发现的细胞类型中也切断确定了季节性差异。

季节性差异，存在于地理和种族多元化地点混合的种群中――但是季节性基因在南半球和北半球显示出相反的模式。然而，季节性活动的模式在冰岛受试者中并没有强烈反映。研究人员推测，这可能是由于夏季近24小时的日光和冬季近24小时的黑暗。

特别感兴趣的一个基因是ARNTL，它在夏天更为活跃，在冬天则不活跃。以前的研究已经表明，至少在小鼠中，这个基因可抑制炎症――机体对感染的反应；如果该基因在人类中有相同的功能，那么在北半球冬季期间炎症水平会更高。炎症反应是一系列疾病的一个危险因素，因此，那些处于最大风险的人，在冬季可能会达到“阈值”，在这个阈值上疾病很快就成为一个问题。靶定炎症机制的药物，可以提供一种方式，在冬季期间帮助更有效地治疗这些疾病。

一个特别令人惊讶的发现是，与个体疫苗接种反应有关的一组基因，在冬季更为活跃，这表明一些疫苗接种计划如果在冬季实施则会更有效，因为此时免疫系统已经“做好准备”响应。

他们认为，在欧洲和澳大利亚冬季期间，触发免疫反应所需的阈值可能较低，作为我们与传染性生物（往往在冬季更为常见）协同进化的一个直接后果。有趣的是，冈比亚人在血液免疫细胞数量表现出明显的季节变化，与雨季相关（六月到十月），在此期间的传染病，特别是蚊子传播的疾病（如疟疾），更为普遍。

Chris Wallace博士说：“我们知道，人类会适应不断变化的环境。我们的研究表明，人类的免疫系统在赤道地区（季节变化不明显）表现出的季节性差异，不同于高纬度和低纬度地区的人，他们在夏季和冬季之间有着更明显的差异。”

目前还不清楚什么机制维持我们所看到的免疫系统季节性变化，可能是由于环境因素，如日光和环境温度。我们身体内部的生物钟――被称为昼夜节律，部分是由日光的改变而协调，这也解释了为什么不符合日常循环工作的人，如工厂轮班工人或长途航班上的工作人员，可能健康状况较差。

Todd教授补充说：“考虑到我们的免疫系统似乎在更冷、日照更短的季节让我们置于过度炎症有关疾病的更大风险，并鉴于我们已经了解的来自维生素D的益处，我们就可以理解，在冬天人们为什么想去晒‘太阳’来改善他们的健康状况。”

威康信托基金会感染和免疫生物学主任Mike Turner教授说：“这是一项很好的研究，提供了实证支持一个普遍观点：我们在夏季往往更健康。从这个意义上来说，季节变化是一个有趣的发现：我们许多基因的活动，以及我们血液和脂肪组织的构成，根据季节变化而有所不同。虽然我们还不清楚这一变化背后的作用机制，但一个可能的结果是，某些疾病的治疗方法，如果根据季节定制，可能更有效。”

JDRF英国首席执行官Karen Addington说：“我们早就知道，在冬季有更多人被诊断为1型糖尿病。这项研究揭示了其中的原因。它确定了一种我们以前不知道的生物机制，使身体更容易季节性地作出1型糖尿病中所看到的自身免疫攻击。”

“我们都喜欢冬天的太阳，飞往南方过冬并不是任何人都可以采取的1型糖尿病的预防措施。但这一新的见解打开了新的研究途径，可以帮助我们解开诊断背后的遗传和环境因素的复杂网络。”

（转化医学网360zhyx.com）