纽约(基因网)——在本周发表的一项新研究中,一个国际研究小组发现,遗传因素在健康个体的免疫细胞对病原体的反应中发挥着作用,而免疫反应的变化取决于身体遇到的病原体类型。
正如他们昨天报道的那样自然医学来自格罗宁根大学医学中心、内梅亨大学医学中心和哈佛医学院的研究人员专注于细胞因子的作用,免疫细胞使用细胞因子来指导它们对特定病原体的反应。
该团队从人类功能基因组学项目200个功能基因组学队列的200名参与者身上获取了血液样本。他们从血液中分离出免疫细胞,并在实验室中用10种不同的细菌和真菌病原体刺激它们。24小时或7天之后,研究人员测量了8种不同细胞因子的水平。然后他们进行了进一步的高质量过滤,发现了62种不同的细胞因子谱。
格罗宁根大学医学中心功能基因组学和传染病教授、共同资深作者维诺德·库马尔(Vinod Kumar)在一份声明中说:“我们观察到个体间细胞因子产生的巨大差异。”“它们的反应也针对不同的病原体。”虽然之前对未受刺激的免疫细胞的研究表明个体之间的差异很小,但这项研究表明,细胞因子导致了对病原体的不同反应,而且每次感染都会触发特定的细胞因子反应通路。
“我们研究结果的关键在于,我们进行了大规模的研究,使用了许多病原体,并测量了不同的细胞因子,”第一作者、格罗宁根研究人员杨丽补充说。
研究人员还使用Illumina HumanOmniExpressExome SNP芯片对该队列中112个人的DNA样本进行了基因分型,测试了约400万个SNP。然后,他们能够确定影响细胞因子反应的六个基因组区域,这表明细胞因子的产生至少部分是由基因决定的。库马尔说:“当SNP存在特定变体时,细胞因子白细胞介素-6的产生就会减少。”
他们在一个SNP中发现了基因如何在细胞因子反应中发挥作用的一个最有力的例子,这个SNP会影响GOLM1的表达,GOLM1是一个已知的在病毒感染时表达强烈的基因。SNP与对真菌的免疫反应之间有很强的相关性白色念珠菌每年造成数千人死亡。
研究人员在念珠菌病患者队列中验证了这一结果,其中血液中真菌的存在与相同的SNP和低水平的白细胞介素-6密切相关,表明遗传变异的存在导致无法清除病原体。
“这项研究是一个真正的概念证明,”李说。“我们发现细胞因子的产生在刺激下有很多变化,并表明这种变化的一个重要部分是由遗传成分解释的。”
研究人员相信,在进一步研究之后,这些发现可以应用于临床,因为有可能找到预测不同个体感染风险的遗传标记。更好地理解遗传机制也可能导致新的治疗方法。
库马尔补充说:“它不仅仅用于感染。”“免疫疾病,例如炎症性肠病,似乎是由过度反应的免疫系统引起的。所以这项工作意味着我们可以更多地了解感染引发免疫疾病的方式。”