Nature子刊免疫功能为何男女有别

某些疾病会有性别的偏好,例如老年男性感染新冠病毒后更容易出现严重症状,女性患有自身免疫性疾病的可能性更高(大致是男性的9倍),等等。在Nature旗下子刊NatureAging新发表的一篇研究论文中,科学家们聚焦于一类虽然常见、人们却研究甚少的免疫细胞,揭示了其细胞功能受性别的影响,帮助我们了解为什么许多疾病有男女差异。图片来源:NatureAging这类细胞就是中性粒细胞(neutrophils),是人体血液中数量最丰富的一类白细胞,在所有白细胞中占50%~70%。中性粒细胞是免疫系统中抵御感染的第一道防线。一旦出现感染迹象,这些细胞会迅速出动,捕获并摧毁病原体,并在这个过程中牺牲自己。这样的重任,使得中性粒细胞寿命很短。从骨髓中产生后,中性粒细胞进入血液,持续存在时间不到20小时。如此短的细胞寿命,长期以来也给中性粒细胞的研究造成了很大困难。在这项研究中,南加州大学的研究人员利用多组学方法(包括转录组学、代谢组学和脂质组学),结合机器学习技术对数据的分析,详细比较了不同年龄的雌鼠与雄鼠的中性粒细胞特征。▲研究方法示意图(图片来源:参考资料[1])研究人员发现,抵御感染时,中性粒细胞对病原体的作战方式在雌雄小鼠中并不相同。具体来说,在雄性小鼠中,中性粒细胞更偏向于从细胞的囊泡中释放出杀毒粒子,摧毁病原体。因为这些细胞有更多的弹性蛋白酶(neutrophilelastase),意味着它们有更高的脱粒活性。「脱粒活性高会对周围组织造成损伤,这一发现或许可以解释为什么男性总的来说败血症的预后要比女性差很多。」研究作者BéréniceBenayoun博士解释,「败血症的杀伤力不是来自细菌,而是来自机体对细菌的反应。」另一方面,雌性小鼠的中性粒细胞更多表现出另一种捕获病原体的方式:NETosis。这指的是细胞向外排出自己的染色质,形成一张网,诱捕并摧毁病原体。▲一个中性粒细胞正以NETosis方式排出染色质,诱捕病原体并将其摧毁(图片来源:参考资料[2];Credit:RyanLu)研究人员分析说,NETosis活性高或许与女性自身免疫性疾病的发病率较高有关。因为较高的NETosis活性,可能促使身体的免疫系统攻击健康细胞;而且,在许多自身免疫性疾病中发现了针对机体自身DNA的抗体,意味着可能是中性粒细胞释放的「网」太多而造成的。此外,研究人员还发现,随着年龄增长,雌性的中性粒细胞比雄性的有更强的活性。「总的来说,基因程序似乎推动雄性的中性粒细胞以更快的速度老化,」Benayoun博士补充,「这些发现表明,中性粒细胞的性别差异随着年龄的增长而放大。」研究人员强调,这项发现表明,在发展因人而异的个体化治疗时,性别对免疫反应的不同影响将是一个重要因素,也是目前还很少被考虑在内的一个因素。例如目前流行的新冠疾病中,危重和死亡的病例以男性居多,随着越来越多的新研究揭示性激素在免疫力中可能扮演的角色,科学家们很可能找到对抗严重疾病的新方法。参考资料:[1]Lu,R.J.,Taylor,S.,Contrepois,K.etal.Multi-omicprofilingofprimarymouseneutrophilspredictsapatternofsex-andage-relatedfunctionalregulation.NatAging().



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