免疫记忆是如何形成的？

来自伊拉斯谟大学医学中心、基因组调控中心(CRG)和Josep Carreras白血病研究所的一组研究人员发现，免疫系统的记忆依赖于典型的表观遗传特征和记忆细胞细胞核中DNA的特定3D排列，从而允许这些细胞快速激活。这些特征在哮喘等慢性炎症疾病中发生改变，在自身免疫性疾病和癌症中可能很重要。

　　

免疫系统是我们身体最复杂的部分之一。它通过清除寄生虫、病毒或细菌、摧毁受损细胞或癌细胞来保持我们的健康。它最有趣的能力之一是它的记忆能力:在第一次接触外来成分(科学术语称为“抗原”)时，我们的适应性免疫系统需要大约两周的时间才能做出反应，但之后的反应要快得多，就好像细胞“记住”了抗原一样。但是这种记忆是如何获得的呢?

在最近发表的一篇文章中，由Erasmus MC的Ralph Stadhouders博士和Josep Carreras白血病研究所的组长Gregoire Stik博士协调的一组研究人员使用最先进的方法提供了有关免疫记忆的新线索。

在他们发表在著名科学杂志《Science Immunology》上的研究论文中，第一作者Anne Onrust-van Schoonhoven和同事们比较了从未接触过抗原的免疫细胞和以前接触过抗原的细胞(记忆细胞)的反应。他们把重点放在细胞机制的表观遗传控制和细胞核结构的差异上，这两种机制可以解释记忆细胞的快速激活模式。

虽然一个人体内的所有细胞都具有相同的遗传信息，但不同的细胞类型可以接触到DNA的不同部分。“表观遗传学”一词包含了动态控制这种通路的机制。研究小组的结果揭示了记忆细胞中的一种特殊的表观遗传特征，与原始细胞相比，导致一组关键基因的快速激活。这些基因更容易被细胞机制获取，尤其是被称为AP-1的转录因子家族。把它放在一个竞赛的背景下:自从细胞第一次接触抗原以来，这些基因就一直在热身。

然而，这种表观遗传特征只是冰山一角。众所周知，DNA在细胞核中的位置不是随机的，它反映了细胞的激活状态。研究人员发现，确实，细胞核中DNA的3D分布在幼稚和记忆免疫细胞之间是不同的。早期免疫反应的关键基因被组合在一起，受到称为增强子的相同调控区域的影响。与赛跑的比喻一致，基因不仅在热身，而且在起跑线上聚集在一起。

尽管大多数研究都集中在健康细胞上，但科学团队想知道，发现的任何机制，如果被改变，是否可以解释免疫系统起重要作用的实际疾病。为了解决这个问题，他们分析了慢性哮喘患者的免疫细胞，发现被认为是早期和强烈免疫反应关键的回路被过度激活。

免疫系统的表观遗传控制是一个蓬勃发展的领域，Stik博士及其同事的发现为下一代的表观遗传药物和治疗奠定了基础，这些药物和治疗针对的是自身免疫性疾病和癌症。

3D chromatin reprogramming primes human memory TH2 cells for rapid recall and pathogenic dysfunction