Cell惊人发现：人体免疫主要取决于环境

　　

生物通报道：免疫系统是人体对疾病的主要防御机制。斯坦福大学医学院的一项双胞胎研究显示，人类免疫状态主要取决于环境而不是遗传，上了年纪的人尤其如此。这项研究发表在一月十五日的Cell杂志上。

基因对人体健康的影响无庸赘述。随着测序技术的日新月异和测序成本直线下降，许多科学家尝试通过基因组的微小变化对人体健康进行预测。这样的研究为我们展示了遗传对人体健康的贡献，不过值得注意的是，很少有哪个遗传学变异对特定健康状况贡献很大。

“不少人以为，测序一个人的基因组就可以判断他五十年后会得什么病，”文章的资深作者Mark Davis教授说。尽管基因组变异在一些疾病中起到了关键性作用，但免疫系统其实有着极强的适应性，由此应对感染、创伤甚至肿瘤形成。

遗传VS环境

“不同人的免疫系统存在很大的差异，我们想知道这种现象是否反映的是遗传差异。我们的研究显示，在绝大多数情况下（包括接种流感疫苗引起的免疫应答）遗传因素对免疫状态并没有起到决定作用，真正起作用的是环境和你所接触过的细菌，”Davis说。

为了把环境和遗传的影响分开，Davis和同事对同卵双胞胎和异卵双胞胎进行了比较。同卵双胞胎遗传了相同的基因组，虽然细胞分裂时难免会出现复制错误，但同卵双胞胎之间的遗传学相似性几乎是百分之百。异卵双胞胎在遗传学上跟普通手足差不多，平均共享50%的基因。

这两种双胞胎都经历了同样的子宫环境，一般来说双胞胎的童年环境也是一样的，因此他们是分辨遗传影响和环境影响的理想研究对象。（延伸阅读：Nature子刊：短RNA介导环境影响的跨世代遗传）

研究人员招募了78对同卵双胞胎和27对异卵双胞胎，分别抽取了他们的血样。随后，研究人员在这些血样中检测了两百多种免疫成分和免疫活性。

环境的力量

斯坦福大学的科学家们针对免疫成分的水平和活性状态，分析了双胞胎之间的差异。他们发现，在四分之三的检测中，非遗传影响（比如细菌或毒素接触史、疫苗接种、饮食和口腔卫生）完全盖过了遗传因素。在老年同卵双胞胎（六十岁以上）中，环境影响的这种优势更为显著。

研究人员还发现，在接种流感疫苗时，环境对抗体产量的影响相当大。此前不少研究指出，遗传因素能对疫苗应答产生强力影响，Davis认为这些研究一般是在儿童中进行的，免疫系统还没有经历环境的长时间改造。

这项研究显示，免疫系统有着惊人的可塑性。举例来说，一种慢性病毒感染就会对免疫系统的组成和响应能力产生很大的影响。发展中国家十分之九的人和五分之三的美国人都是巨细胞病毒的长期携带者，这种病毒一般是无害的，但对免疫缺陷的人有威胁。在60%的检测中，巨细胞病毒存在与否在双胞胎之间引起了很大的差异。

“非遗传性因素（尤其是细菌），在免疫变异中起到了很大的作用，”Davis说。“至少在你生命的前二十年，当免疫系统还在成熟的时候，这个奇妙的系统会对不同的环境条件进行适应。在面对病原体、肠道共生菌、营养成分的时候，健康人的免疫系统会持续做出适应，盖过了绝大多数遗传因子的影响。”

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Variation in the Human Immune System Is Largely Driven by Non-Heritable Influences