婴儿以不同的方式使用他们的免疫系统，但效率很高

长期以来，科学家们一直认为新生儿的免疫系统是成人免疫系统的不成熟版本，但新的研究表明，新生儿的T细胞（保护疾病的白细胞）在抵抗多种感染方面优于成年人。

这些结果有助于阐明为什么成人和婴儿对感染的反应不同，并为控制T细胞的行为以用于治疗应用铺平了道路。

这一发现在2月23日发表在《科学免疫学》杂志上的一篇论文《CD8 + T细胞旁观者激活的基因调控基础》中进行了描述。兽医学院微生物学和免疫学系副教授布莱恩·陆克文（Brian Rudd）和分子生物学和遗传学系（艺术与科学学院）教授安德鲁·格里姆森（Andrew Grimson）共同领导了这项研究。

“免疫系统几乎总是从成年人的角度来看待，”陆克文说。例如，成年T细胞在识别抗原、形成免疫记忆和对重复感染做出反应等任务上优于新生T细胞，这导致人们相信婴儿的T细胞只是成人T细胞的弱版本。但在 COVID-19 大流行期间，许多人对婴儿明显没有疾病感到惊讶，使这种长期存在的信念受到质疑。

为了了解这些与年龄相关的差异，Rudd和Grimson发现新生T细胞并不缺乏。相反，它们参与了免疫系统中不需要抗原识别的部分，即免疫系统的先天臂。虽然成人T细胞使用适应性免疫 – 识别特定的细菌，然后在以后对抗它们 – 但新生T细胞被与先天免疫相关的蛋白质激活，先天免疫是免疫系统的一部分，提供快速但非特异性的保护，以对抗身体从未遇到过的微生物。

“我们的论文表明，新生儿T细胞没有受损，它们只是与成人T细胞不同，这些差异可能反映了在生命的不同阶段对宿主最有用的功能类型，”陆克文说。

新生儿T细胞可以参与免疫系统的先天臂。这使得新生儿的T细胞能够做一些大多数成人T细胞无法做的事情——在感染的最初阶段做出反应，并抵御各种未知细菌、寄生虫和病毒。

“我们知道，新生儿T细胞不能像成年T细胞那样保护他们免受相同病原体的重复感染。但新生儿T细胞实际上具有增强的能力，可以保护宿主免受初始感染的早期阶段，“陆克文说。“因此，不可能说成年T细胞比新生儿T细胞更好，或者新生儿T细胞比成年T细胞更好。它们只是具有不同的功能。

研究小组还发现，这些先天性新生儿T细胞在小鼠和人类中都持续到成年期，并在感染过程中发挥独特的作用。研究小组认为，在成人中，这些新生儿T细胞可能对感染，癌症和自身免疫性疾病期间发生的炎症做出反应。

作为研究的一部分，陆克文和他的合作者确定了允许T细胞对炎症做出反应并在先天性和适应性功能之间切换的分子机制。

“我们现在知道在单个细胞水平上区分新生儿T细胞和成体T细胞的关键表观遗传和转录程序，”Rudd说。这些知识对于开发以特定方式控制 T 细胞行为的医学应用至关重要。

现在可用于在单细胞水平上研究免疫细胞基因调控的技术使陆克文和格里姆森能够“在非常深入的层面上为一个知之甚少的生物过程提供新的见解”。

“能够从观察T细胞的独特功能到分子机制真的很令人兴奋，”陆克文说。“这是可能的，因为我们能够将我实验室的细胞和发育免疫学专业知识与安德鲁实验室研究基因调控的工具相结合。

继他的发现之后，陆克文想研究人类持续到成年期的新生儿T细胞。“我们也有兴趣研究成人新生儿T细胞相对数量的变化如何导致感染易感性和疾病结果的变化，”他说。

这个大型的多机构项目还包括罗切斯特大学和华盛顿大学的合作者。

这项工作得到了美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所和国家儿童健康与人类发展研究所的支持。

埃洛迪·史密斯（Elodie Smith）是兽医学院的作家。