システム生物学の時代における早期生命免疫:発達と病気の理解

最近の2つの研究では、早期生命免疫システムの発達を理解するための第一歩が記述されています。 Olin et al. Tragliaらは、早期の免疫系の発達は、用語前および用語の子供のステレオタイプのパターンに従っていることがわかりました。 初期の免疫システムへの母体と胎児の貢献者を比較しました。 両方の研究は、同時に複数の要因を測定するために、高スループット技術を利用しました。

Olin et al. 100人の新生児からの分析された血:50の前言葉の生れおよび50の言葉の生れ。 彼らはCyTOFを使用してすべての主要な免疫細胞集団の細胞頻度をプロファイルし、267血漿タンパク質は、出生時の臍帯血、および出生後の週1、4、および12 さい帯血サンプルは非常に多様であり,出生後の免疫表現型とはほとんど相関しなかった。 出生前の出生は、強力な炎症誘発性の署名と関連していた。 好中球は妊娠期間とともに増加し,期間前の新生児は期間新生児に比べて低い数を示した。 血漿タンパク質と免疫細胞集団頻度の両方を用いたトポロジカルデータ分析は、満期前または満期時に生まれた子供は出生時に互いに異なっていたが、彼らはステレオタイプの免疫表現型に収束したことがわかった。

さらに、両親と比較して、新生児の免疫系は時間の経過とともにより動的であり、個体内変動性がはるかに大きかった。 これは、個人間の差が実質的に大きく、環境曝露によって影響を受けることを示した以前の研究とは対照的である。 成人では、時間の経過とともに免疫系成分の繰り返し測定は、内ではなく人々の間で観察されたより大きな違いで主に安定したままである。 時間が経つにつれて、新生児のB細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、および樹状細胞(Dc)の表現型は、両親の表現型とより類似しているが、T細胞は類似していない。 これは生命のこれらの細胞のタイプのための重大な発達の窓を早いうちに強調する。 Olin et al. また、新生児の微生物叢を分析した。 マイクロバイオームの多様性は、出生後に増加し、低多様性(および活性化されたT細胞集団の高レベル)を有するものは、生後3ヶ月で増加した免疫学的異 さらに、いくつかの主要な免疫細胞集団(B細胞、NK細胞、およびDCs)は、この期間中にこれらの細胞による抗原への曝露が人生の後半に多様な結果につな 例えば、自己免疫および喘息に対する差動感受性は、生涯の早い段階で細菌抗原へのDC曝露に関連し得るが、これは生涯の後半でより寛容なDcにつな 全体的に、Olin e t a l. 免疫系が出生時に非常に異質であるが、生後3ヶ月で収束するモデルをサポートする免疫系の開発の詳細なビューを提供します。

胎児のサイトカイン環境は、胎児の発達に重要な影響を及ぼす。 例えば、高レベルのインターロイキン(IL)−6、IL−1、IL−8、および腫瘍壊死因子(TNF)は、出生前の予測であり、i型インターフェロンは、マウスモデルにおける胎児Zikaウイル Traglia et al. 乳児と母親の免疫調節因子の最初のゲノムワイド研究を同時に行うことにより、母親と乳児の間のサイトカインとケモカインレベルの遺伝性に焦点 いくつかのサイトカインとケモカインレベルは、700以上の母–幼児のペアで測定され、それぞれのゲノム全体の一塩基多型ベースの遺伝率は、それらのレベ 研究の結果は、母親と比較して乳児のサイトカインおよびケモカインレベルの変動が実質的に少ないことを示した。 七つのケモカインは非常に高い遺伝性を有しており、これは幼児の初期の走化性プログラムに強い遺伝的要素があることを示唆している。 Traglia et al. PLCL2遺伝子座は、体液性応答およびB細胞受容体シグナル伝達に関与するいくつかの炎症性サイトカインおよびケモカイン(インターフェロンγ、IL−2、ケモカインc−cモチーフリガンド7、ケモカインc−x−cモチーフリガンド9、およびケモカインC−cモチーフリガンド1 9)と高度に関連していると同定された。

母体の遺伝学は、乳児の六つのサイトカインまたはケモカインのレベルに実質的に寄与した。 これらのうち、サイトカインIL-4の新生児レベルは、胎児の遺伝学によってではなく、母体の遺伝性によってのみ影響されなかった。 興味深いことに、胎児の遺伝学は、母親のサイトカインおよびケモカインのレベルに寄与した。 例えば、ADCYAP1の近くの長い非コードRNA内の胎児の一塩基多型は、母体の可溶性IL-2受容体α(sIL-2ra)鎖レベルに関連付けられていた。 胎児遺伝学は胎盤でのシグナル伝達を介して母体のサイトカイン環境に寄与したが,胎盤を横切るサイトカインとケモカインの直接伝達を介してではなかった。 新生児の特定のサイトカインは母体の遺伝子型によって説明することができ、母親のsIL-2RAは新生児の遺伝子型によって説明することができ、これは双方向の相互作用を示唆している。 交差遺伝性のこの分析は、母体–胎児の免疫学的相互作用の複雑なダイナミクスに光を当てるために開始されます。

これらの研究の両方は、ハイスループット技術を使用して初期の生命免疫システムの開発を見てください。 彼らは異なる角度からこの質問にアプローチしながら、一緒に取られて、彼らは早期生命免疫を特徴付ける遺伝的要因と環境要因を理解するためのフ

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