天花免疫的新线索

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由霍华休斯医学研究中心（HHMI, Howard Hughes Medical Institute）的一位国际研究员领导的专家组发现导致一些小鼠比其它小鼠对鼠痘更敏感的免疫系统机理。这一发现为更好的消除天花对人类的威胁铺平了道路。（天花是一种病毒，被当作生物恐怖主义的武器）

HHMI的国际研究员Gunasegaran Karupiah（澳大利亚国立大学John Curtin医学院的一位专家）及其同事已经找到了一些能决定哪个小鼠染上鼠痘的蛋白质。Karupiah说，这一有关小鼠对鼠痘病毒的免疫反应的新知识能让科学家将抗病毒素和细胞激素（如γ-干扰素）结合起来从而增加痘病毒感染（包括天花）治疗的效果。

研究人员发现一种对鼠痘感染产生抗性的小鼠能够产生三种类型了调节蛋白即细胞激素，它们由免疫系统细胞释放出来产生免疫反应：干扰素-γ（IFN-γ）、白介素-2（IL-2）和肿瘤坏死因子（TNF）。这些都被称为称为Ⅰ型细胞激素反应。对感染敏感的小鼠种很少产生这些激素或者根本就不产生，但他们却会产生IL-4（Ⅱ型细胞激素）。这些结果刊登在6月7日的Proceeding of the National Academy of Sciences的网络版上。

这些发现的潜在的应用价值可能是用来治疗或保护美国日益增多的接种牛痘者和其它地方的处在生物恐怖分子攻击第一线的人们。“我们不但对战胜一种急性感染以挽救生命感兴趣，与此同时我们还要帮助诱导长期免疫性，这样将会预防二度感染”，Karupiah说。据Karupiah说这种细胞激素不仅可以用在痘病毒上还能用在其它普通的病毒感染上。

先前的研究已经证明痘病毒（如天花、猴天花和用来接种以预防天花的牛痘）都能使与IFN-γ结合的蛋白干扰其信号通路。Karupiah的发现支持了这样一个猜测：IFN-γ和其它细胞激素在这些感染的病理中扮演关键的角色。他及其同事首先严格地描述了敏感小鼠的清晰的细胞激素反应并将它们与抗性小鼠进行了对比。

这一领域的学多人认为IL-4是Ⅱ型细胞激素反应的一个标记，而IFN-γ是Ⅰ型反应的特征物。Karupiah的研究组证明仅仅消除敏感动物中的IL-4并不足以反转敏感性，“这意味着事情并没有人们想象的那么简单”Karupiah说。“但有效清除病毒的先决条件似乎是必须具备高水平的γ-干扰素。”

关于针对天花的免疫反应知道的相对要少的多，这主要是因为这种病毒已经被根除很多年了。因此，研究人员和公共健康官员几乎没有什么动机去研究这种免疫反应 。尽管Karupiah的研究组已经研究鼠痘有15年之久，但是世界范围的研究者通常对研究这种病原体非常谨慎以免传染给其它鼠类。“天花是人类的最大的灾难之一，在某些人群中死亡率达30％”，Karupiah说。“可是因为它被成功地根除掉了，所有没有人对了解患病个体如何康复感兴趣了。但现在因为生物恐怖主义的威胁的关系，这种兴趣又回来了。”

Karupiah的研究组运用免疫组织化学方法在活体中寻找细胞激素蛋白，这种方法能确保被测定细胞激素确实是由寄主在被感染过程中产生的。他们发现虽然大多数细胞激素的信使RNA在之后的侵染过程中被表达，但是这种蛋白通常不会被制造出来（一项重要的观察结果）这是由于当产生这种蛋白时细胞激素仅仅具有一种生物效应。因此，研究者仅观察基因的表达情况是会被误导的。

有趣的是，蛋白产生的模式在不同的病原体间也有差异。在产生了IFN-γ的动物中，研究者出人意料地发现脾脏中含有这种蛋白而不是淋巴结中，尽管这两种器官都与免疫反应的产生有关。相反，他们发现淋巴结中含有IL-2，而在脾脏中则无。Karupiah说，出现这种情况的原因仍然不清除，但是如果能了解了它们将有助于研究者找出到底是什么物质能够组建一个有效的免疫反应。

因为小鼠的基因敲除技术的使用，已经证实鼠痘模型是一种研究天花生物学的有用工具。Karupiah也强调了鼠痘病毒（能够与小鼠协同进化正如天花与人的协同进化）的重要性。成百上千万年以来，小鼠免疫系统已经适应了病原体并且病原体也同样地适应了由寄主产生的新的适应性反应。科学家没有机会研究小鼠模型中的这样一个历史悠久的免疫生物学武器竞赛的结果，例如流感。Karupiah及其同事继续研究了鼠痘引发的免疫反应。他们不久研究干扰素的反应而且还研究T细胞和抗体的反应。