我们骨头中新发现的记忆：记录以前的感染情况以增强免疫力

通过荧光显微镜观察免疫细胞：血液干细胞能记住以前的发作，并产生更多的免疫细胞，例如这些巨噬细胞，以抵抗新的感染。

这些发现将对未来的疫苗接种策略产生重大影响，并为表现不佳或反应过度的免疫系统的新疗法铺平道路。这项研究的结果发表在2020年3月12日的Cell Stem Cell中。

我们体内的干细胞是细胞的储存库，它们可以产生新的干细胞，以及确保组织更新和功能所需的各种不同类型的专门细胞。造血干细胞（HSC）通常称为“血液干细胞”，位于骨髓中，后者是位于大骨头（如臀部或大腿）中心的软组织。它们的作用是更新血细胞库，包括对抵抗感染和其他疾病至关重要的免疫系统细胞。

直到十年前，教条还认为HSC是非专业细胞，对诸如感染之类的外部信号视而不见。只有它们专门的子细胞才能感知这些信号并激活免疫反应。但是，迈克尔·西韦克教授实验室和其他实验室过去几年的工作证明了这种教条是错误的，并表明HSC实际上可以感知外部因素，从而“按需”特异性产生免疫细胞亚型来抵抗感染。除了它们在紧急免疫反应中的作用外，HSC在应对反复感染事件中的功能仍然存在问题。已知免疫系统具有记忆功能，可以使其更好地对返回的传染原作出反应。现在，本研究确立了血液干细胞在这种记忆中的核心作用。

“我们发现，如果HSC以前接触过LPS（一种模仿感染的细菌分子），则它们可以驱动更快，更有效的免疫反应，” Inserm研究人员和该出版物的资深作者Sandrine Sarrazin博士说。德累斯顿工业大学洪堡教授，CNRS研究主任，该出版物的最后作者Michael Sieweke教授解释了他们如何发现记忆存储在细胞内：“首次暴露于LPS会导致标记沉积在干细胞的DNA上，就在对免疫反应重要的基因周围。就像书签一样，DNA上的标记确保可以轻松发现，访问和激活这些基因，以便在受到类似病原体的第二次感染时迅速做出反应。”

作者进一步探索了记忆是如何被铭刻在DNA上的，并发现了C / EBP？成为主要角色，描述了这一因素的新功能，这对于紧急免疫反应也很重要。总之，这些发现将有助于改善免疫系统或改善疫苗接种策略。

疫苗的基本原则是免疫系统能够追踪先前的感染并在第二次感染时更有效地做出反应。现在，我们了解了血液干细胞如何标记免疫应答回路，我们应该能够优化免疫策略，以扩大对传染原的保护。当它表现不佳时，它也可能会导致新的方法来增强免疫反应，或者当反应过度时，它可以将其关闭。 Michael Sieweke教授总结道。

Michael Sieweke教授的研究小组从事免疫学和干细胞研究的接口。科学家致力于研究造血干细胞和巨噬细胞，它们是免疫系统的长寿成熟细胞，在组织再生中起着重要作用。2018年，迈克尔·西韦克（Michael Sieweke）教授获得了德国最有价值的研究奖：亚历山大·冯·洪堡教授（Alexander von Humboldt Professorship），该奖学金将顶尖的国际研究人员带入德国大学。除了担任马赛鲁米尼大学免疫学研究中心主任之外，他现在还担任德累斯顿工业大学（CRTD）再生疗法中心副主任。CRTD是30多个国家/地区的科学家的学术之所。他们的任务是发现细胞和组织再生的原理，并将其用于疾病的识别，治疗和逆转。CRTD将工作台与诊所，科学家与临床医生联系起来，以汇集干细胞，发育生物学，基因编辑和再生方面的专业知识，以开发针对神经退行性疾病（如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病），血液病（如白血病），代谢性疾病（如新陈代谢）的创新疗法糖尿病，视网膜和骨骼疾病。

参考：Bérengèredeβ Laval，Julien Maurizio，Prashanth K. Kandalla，Gabriel Brisou，Louise Simonnet，Caroline Huber，Gregory Gimenez，Orit Matcovitch-Nahard，Susanne Reinal撰写的“ C / EBP依赖的表观遗传记忆在造血干细胞中诱导训练性免疫” David，Alexander Mildner，Achim Leutz，Bertrand Nadel，Christophe Bordi，Ido Amit，Sandrine Sarrazin和Michael H.Sieweke，2020年3月12日，干细胞Cell.DOI：
10.1016 / j.stem.2020.01.017

这项研究由德累斯顿大学/ CRTD通过德国卓越计划，德国研究基金会以及欧洲研究委员会和亚历山大·冯·洪堡基金会的ERC高级资助进行资助。这项研究得到了国家医疗研究所，国家科学研究所中心，艾克斯-马赛大学，国家研究中心，癌症研究基金会， INSERM-Helmholtz合作计划和爱因斯坦基金会。