圖片說(shuō)明：該圖顯示了真核生物DNA某個(gè)片段的編碼區(qū)域。圖片來(lái)源：National Human Genome Research Institute

劍橋大學(xué)（University of Cambridge）的最新研究結(jié)果顯示，我們的免疫系統(tǒng)會(huì)隨著季節(jié)的變化而變化，這一研究成果可以解釋為什么人類的某些疾病如心臟病以及類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎會(huì)在冬季加劇，而人們?cè)谙募就咏】怠?

該研究成果于2015年5月12日發(fā)表在Nature Communications期刊上。研究表明，人體四分之一（5136/22822）的基因的活性會(huì)隨著一年中時(shí)間的變化而變化，有些基因在冬季更活躍，有些則是在夏季。這種季節(jié)性的變化同樣會(huì)影響我們的免疫細(xì)胞，以及血液和脂肪組織的成分。

科學(xué)家早就知道，與維生素D的代謝一樣，大多數(shù)疾病，如心血管疾?。╟ardiovascular disease），自動(dòng)免疫疾?。╝utoimmune diseases）如1型糖尿病（type 1 diabetes）和多發(fā)性硬化癥（multiple sclerosis），以及精神疾病（psychiatric disorders），會(huì)出現(xiàn)季節(jié)性變化。然而，這是首次有研究表明，這種變化可能是由免疫系統(tǒng)功能的季節(jié)性變化所致。

JDRF/威康信托基金會(huì)糖尿病和炎癥實(shí)驗(yàn)室（JDRF/Wellcome Trust Diabetes and Inflammation Laboratory）主任John Todd教授說(shuō)：這一偶然發(fā)現(xiàn)非常令人吃驚，因?yàn)樗婕暗轿覀內(nèi)绾未_定和描述1型糖尿病易感基因的影響。從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，它顯然可以用來(lái)解釋為什么像心臟病以及精神疾病等眾多疾病，在冬季會(huì)加重。但是，沒(méi)有人會(huì)希望這些真正地發(fā)生。該研究對(duì)于我們以后如何治療1型糖尿病，以及我們?nèi)绾伍_(kāi)展下一步的科研工作都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

由劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究所醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)系（Department of Medical Genetics, Cambridge Institute for Medical Research） JDRF /威康信托基金會(huì)糖尿病和炎癥實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，檢測(cè)了16000多人的生物樣本，他們來(lái)自于南北半球，包括英國(guó)、美國(guó)、澳大利亞，以及岡比亞。樣本包括血液樣本以及脂肪組織。

科研人員采用多種技術(shù)檢測(cè)樣本，包括檢測(cè)血液中的細(xì)胞種類，衡量個(gè)體基因的表達(dá)水平當(dāng)某個(gè)基因在特定細(xì)胞和組織中活性比較好的時(shí)候被稱作表達(dá)，往往涉及蛋白質(zhì)的生成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，數(shù)以千計(jì)的基因在血液和脂肪組織中的表達(dá)不同，這取決于樣品是在一年的什么時(shí)間采集。類似地，他們鑒定出了血液中不同類型細(xì)胞的季節(jié)性差異。

季節(jié)差異涵蓋了地理上的不同人口以及不同種族，但是，生活在南北半球的人表現(xiàn)出相反的季節(jié)性基因。然而，基因季節(jié)性活動(dòng)的模式在冰島受試者中并沒(méi)有強(qiáng)烈反映。研究人員推測(cè)，這可能歸因于夏季24小時(shí)的日照以及冬季24小時(shí)的黑夜。

科研人員非常感興趣的一個(gè)基因是芳香烴受體核轉(zhuǎn)位因子樣蛋白基因（Aryl Hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator Like Protein，ARNTL），它在夏季時(shí)活躍，冬季時(shí)不活躍。之前的研究顯示，至少在小鼠體內(nèi)，該基因可以抑制炎癥，即機(jī)體對(duì)感染所作出的免疫應(yīng)答。如果該基因在人體內(nèi)具有相同功能的話，那么在北半球，冬季炎癥的次數(shù)會(huì)增加。發(fā)炎是許多疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素，因此，那些處于最大風(fēng)險(xiǎn)的人，在冬季可能會(huì)達(dá)到閾值，在這個(gè)閾值上，疾病很快就成為一個(gè)問(wèn)題。針對(duì)炎癥機(jī)制的藥物能夠幫助人們?cè)诙靖行У刂委熯@些疾病。

另外一個(gè)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)是，與個(gè)體疫苗接種反應(yīng)有關(guān)的一組基因，在冬季顯得更加活躍，因此這也建議我們，一些接種疫苗在冬天進(jìn)行會(huì)更有效，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候免疫系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好應(yīng)答。

他們認(rèn)為，在歐洲以及澳大利亞的冬天，觸發(fā)免疫應(yīng)答所需的閾值會(huì)降低，這是我們與傳染性生物協(xié)同進(jìn)化的一個(gè)直接后果，而這一進(jìn)化過(guò)程在冬季更為活躍。有趣的是，岡比亞人在血液免疫細(xì)胞的數(shù)量上顯示出明顯的季節(jié)性差異，而這個(gè)差異與他們所要經(jīng)歷的雨季有關(guān)（6月-10月），在此期間，傳染性疾病，特別由蚊蟲(chóng)所引起的疾?。ㄈ绡懠玻?，會(huì)非常普遍。

Chris Wallace博士說(shuō)：我們知道人類能夠適應(yīng)變化的環(huán)境。我們的研究顯示，與高緯度或者低緯度地區(qū)明顯的季節(jié)差異相比，人體的免疫系統(tǒng)在赤道地區(qū)的季節(jié)變化不是十分明顯。

到目前為止，研究人員尚不清楚，是什么樣的機(jī)制支持著免疫系統(tǒng)的季節(jié)性差異，盡管這有可能與環(huán)境因素，如光照以及周邊環(huán)境溫度等有關(guān)。我們身體的生物鐘，或者稱為生理節(jié)律，有一部分受到光照的協(xié)調(diào)，這也解釋了為什么不符合日常循環(huán)的人，例如工廠輪班工人或長(zhǎng)途航班上的空乘人員，可能健康狀況較差。

Todd教授補(bǔ)充說(shuō)：在更冷、日照更短的季節(jié)，我們的免疫系統(tǒng)似乎會(huì)增加我們患過(guò)度炎癥有關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)，此外，我們已經(jīng)了解維生素D的益處，這就可以理解人們?yōu)槭裁丛诙煜矚g曬太陽(yáng)，以此來(lái)改善他們的身體狀況。

威康信托基金會(huì)感染和免疫生物學(xué)主任Mike Turner教授說(shuō)：這是一項(xiàng)非常優(yōu)秀的研究，提供了真實(shí)有效的數(shù)據(jù)來(lái)支持一個(gè)普遍觀點(diǎn)，那就是我們?cè)谙奶旄咏】?。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，季節(jié)性差異是很吸引人的地方我們體內(nèi)許多基因的活性，以及我們血液以及脂肪組織的組成，都會(huì)隨著季節(jié)而發(fā)生變化。盡管我們還不清楚這一變化背后的作用機(jī)制，但一個(gè)可能的結(jié)果是，根據(jù)季節(jié)做出調(diào)整，可以使得某些疾病的治療變得更加有效。

JDRF首席執(zhí)行官Karen Addington說(shuō)：我們?cè)缇椭?，在冬季很多人被診斷出患有1型糖尿病，該研究闡述了這種現(xiàn)象的原因。它鑒定出我們之前并不知道的生物機(jī)制，使身體更容易季節(jié)性地做出在1型糖尿病中所看到的自身免疫攻擊。

盡管我們都喜愛(ài)冬日里的陽(yáng)光，但飛往南方過(guò)冬并不是任何人都可以采取的預(yù)防1型糖尿病的方法。然而，該研究的新見(jiàn)解的確開(kāi)啟了新的研究方向，可以幫助解開(kāi)基因和環(huán)境因素的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。（科學(xué)之家，譯審：XH F）

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