婴儿的免疫系统比你想象的要强大

新的研究可能有助于解释为什么婴儿受COVID的影响比成年人小

2021年12月10日

任何父母都知道,婴儿容易患呼吸道感染。

但一项新的研究表明,婴儿的免疫系统比大多数人想象的要强大,在对抗新的病原体方面胜过成年人。

与成人的免疫系统相比,婴儿的免疫系统被认为是脆弱和不发达的,但这种比较并不公平,他说唐娜•法伯博士,微生物学和免疫学教授,哥伦比亚大学Vagelos内科和外科医学院George H. Humphreys II外科科学教授。

来自幼鼠的荧光免疫细胞
观察T细胞对流感抗原的反应有助于研究人员确定为什么来自幼鼠的幼稚T细胞(如上图所示)比来自成年小鼠的相同细胞对病原体的反应更快、更强。图像中的颜色代表了参与T细胞激活的不同分子。图片来自法伯实验室/哥伦比亚大学欧文医学中心。

与成年人相比,婴儿确实会因流感和呼吸道合胞病毒等病毒感染很多呼吸道疾病。但与成年人不同的是,婴儿是第一次看到这些病毒。法伯说:“成年人不经常生病,因为我们已经记录了这些病毒的记忆,这些记忆保护着我们,而婴儿遇到的一切对他们来说都是新的。”

在这项新研究中,法伯和他的同事们公平地测试了免疫系统对一种新病原体的反应能力,基本上消除了免疫记忆的任何贡献。

为了进行正面比较,研究人员从婴儿和成年小鼠身上收集了naïve T细胞——从未遇到病原体的免疫细胞。这些细胞被放入感染了病毒的成年老鼠体内。

在消灭病毒的竞争中,幼龄T细胞轻松获胜:Naïve幼龄小鼠的T细胞检测到的病毒水平低于成年细胞,幼龄细胞增殖更快,向感染部位移动的数量更多,迅速建立起对抗病毒的强大防御。一项实验室比较发现,与成人的T细胞相比,婴儿的T细胞也有类似的增强。

法伯说:“我们研究了naïve从未被激活过的T细胞,所以它们的行为会因年龄的不同而不同,这令人惊讶。”“这就是说婴儿的免疫系统很强壮,很有效,可以在生命早期清除病原体。在某些方面,它甚至可能比成人免疫系统更好,因为它被设计成对多种新病原体做出反应。”

这似乎在COVID的情况下发挥了作用。法伯说:“SARS-CoV-2对每个人来说都是新的,所以我们现在看到的是成人和婴儿免疫系统的自然、并排比较。”“孩子们的表现也好多了。成年人面对一种新的病原体反应较慢。这就给了病毒更多复制的机会,这就是你生病的时候。”

这些发现也有助于解释为什么疫苗在儿童时期特别有效,因为那时T细胞非常健壮。法伯说:“这是接种疫苗的时间,你不应该担心在那个时间窗口接种多种疫苗。”“生活在这个世界上的任何一个孩子,特别是在我们开始戴口罩之前,每天都会接触到大量的新抗原。他们已经在处理多重曝光了。”

这项研究可能会导致更好的儿童疫苗设计。

法伯说:“大多数疫苗配方和剂量对所有年龄段都是一样的,但了解儿童时期不同的免疫反应表明,我们可以为儿童使用更低的剂量,并可以帮助我们设计出对这个年龄段更有效的疫苗。”

参考文献

更多的信息

这篇题为《婴儿T细胞通过增强的T细胞受体信号传导适应于强大的肺免疫反应该研究发表在12月10日的《科学免疫学》上。

唐娜·法伯也是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院外科学系外科科学部主任,也是哥伦比亚大学转化免疫学中心的首席研究员。

所有作者(除注明外均来自哥伦比亚大学):Puspa Thapa, Rebecca S. Guyer, Alexander Y. Yang, Christopher A. Parks, Todd M. Brusko(佛罗里达大学),Maigan Brusko(佛罗里达大学),Thomas J. Connors和Donna L. Farber。

这项工作得到了美国国立卫生研究院(NIH拨款AI100119, AI106697, K23 AI141686和AI42288)和赫尔姆斯利慈善信托基金的支持。研究在哥伦比亚转化免疫学中心的流式细胞术核心进行,由NIH拨款S10RR027050和S10OD020056支持,以及哥伦比亚干细胞倡议的流式核心,部分由NIH拨款S10OD026845支持。

作者声明没有利益冲突。