你是否曾疑惑,儿时接种的麻疹疫苗、黄热病疫苗,为何能在数十年后依然为你筑起防线?当同龄人被传染病侵袭时,那些早已被遗忘的疫苗接种记录,为何能默默抵御风险、护你周全?免疫记忆究竟靠什么在体内存活数十年,时刻待命、永不松懈?
近日,德国弗里德里希-亚历山大大学埃尔朗根-纽伦堡分校(FAU)和埃尔朗根大学的研究人员,终于为这个困扰免疫学领域多年的谜题,给出了令人惊叹的明确答案,一场关于免疫记忆的全新认知革命,正式拉开帷幕。
这项发表于国际免疫学顶级期刊Nature Immunology的研究,题为Early switch to standby mode: the core mechanism for long-term survival of memory T cells”,研究团队以Kilian Schober教授为核心,通过长达一年的追踪实验,结合多年留存的样本分析,首次清晰阐明了免疫细胞实现终身记忆的关键机制,为疫苗研发、免疫治疗提供了全新的理论支撑。
为了精准破解免疫记忆的长期存活机制,研究团队选择了黄热病疫苗作为核心研究模型——这是人类目前已知的最有效的疫苗之一,绝大多数人只需接种一针,就能获得终身保护,是研究免疫记忆的理想“蓝图”,能最大程度排除其他干扰因素,聚焦记忆细胞的存活特性。
研究采用了“双向追踪”的实验设计,分为两个核心部分,确保研究结果的严谨性和说服力:第一部分,短期追踪实验:研究团队招募了50多名健康成年人,在他们接种黄热病疫苗后,进行为期一整年的追踪,定期采集血液样本,分析疫苗接种后不同阶段,免疫细胞的活性、代谢水平和基因表达变化,重点观察记忆细胞的形成过程。第二部分,长期对比实验:研究团队收集了一批接种过黄热病疫苗7至26年的人群的血液样本,将其与短期追踪获得的样本进行对比,分析记忆细胞在数十年间的形态、代谢和功能变化,探寻其长期存活的核心特征。同时,研究团队还借助基因测序、细胞代谢分析等先进技术,精准检测记忆T细胞的代谢速率、信号通路激活状态,以及相关调控基因的表达水平,最终锁定了决定记忆细胞长期存活的关键机制——待机模式的切换。
研究首次将短期动态追踪与长期样本对比相结合,直接捕捉到记忆细胞从形成到长期存活的完整变化轨迹,推翻了“持续抗原刺激维持免疫记忆”的传统假说。经过严谨的实验分析,研究团队得出了一个令人惊讶却又合乎逻辑的结论:负责免疫记忆的免疫细胞,主要是记忆T细胞,在形成初期就会主动切换到一种“待机模式”,这种模式能让它们以极低的能量消耗存活数十年,同时保持高度警觉,一旦遇到相同病原体,就能快速激活、投入战斗。
这一“待机模式”的核心特征,主要体现在两个方面,彻底诠释了免疫记忆的长期留存原理:其一,代谢水平的“节能切换”。研究发现,当免疫细胞完成初次免疫应答、清除模拟病原体疫苗抗原后,大部分效应细胞会凋亡,而少数即将形成记忆细胞的T细胞,会主动降低自身的代谢速率,进入“低能耗状态”——它们不再大量消耗能量进行增殖或分泌细胞因子,而是通过最低限度的能量代谢维持自身存活,就像一台处于待机状态的电脑,不占用过多资源,却能随时启动。这种节能模式,是记忆细胞能长期存活的关键:人体的能量资源有限,若记忆细胞一直维持高代谢状态,必然会被免疫系统“淘汰”,而低能耗的待机状态,让它们能够在体内“潜伏”数十年,不被机体清除。其二,信号通路的“精准待命”。研究团队还发现,处于待机模式的记忆T细胞,其JAK-STAT信号通路处于低水平激活状态——这一信号通路是免疫细胞激活的核心通路,在感染或接种疫苗时,会被高度激活,推动免疫细胞进入战斗状态;而在待机状态下,它会维持最低活性,既不让细胞进入休眠,避免无法被激活,也不让细胞过度活跃,避免能量浪费。
简单来说,这些记忆细胞就像一群“待命的士兵”,不主动发起攻击,却时刻保持警惕,一旦发现“敌人”(相同病原体),就能瞬间激活信号通路,快速增殖分化为效应细胞,发起高效反击,这也是疫苗能快速抵御再次感染的核心原因。
这项发表在《自然免疫学》上的研究,不仅是免疫学领域的一次重大突破,更彰显了基础医学研究对人类健康的重要意义。随着研究的深入,未来我们或许能研发出更多“一针终身护”的疫苗,优化免疫治疗方案,让免疫系统的“记忆能力”得到更充分的利用,为人类抵御传染病、攻克自身免疫疾病和肿瘤,提供更强大的医学支撑。
参考链接:https://www.nature.com/articles/s41590-026-02421-w
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