två nya studier beskriver de första stegen mot att förstå Tidigt liv immunförsvar utveckling . Olin et al. fann att tidig utveckling av immunsystemet följde ett stereotypt mönster hos pre-term och term barn, medan Traglia et al. jämförde moderns och fostrets bidragsgivare till immunsystemet i tidigt liv. Båda studierna använde sig av hög genomströmningsteknik för att mäta flera faktorer samtidigt.

Olin et al. analyserat blod från 100 nyfödda: 50 förlossningar och 50 förlossningar. De profilerade cellfrekvenser för alla större immuncellpopulationer med CyTOF och 267 plasmaproteiner genom immunanalys i navelsträngsblod vid födseln och i blod vid veckorna 1, 4 och 12 efter födseln. Navelsträngsblodprover var mycket olika med liten korrelation till den postnatala immunfenotypen. Pre-term födslar var förknippade med en stark pro-inflammatorisk signatur. Neutrofiler ökade med graviditetsåldern, med nyfödda nyfödda som hade lägre antal jämfört med nyfödda. Topologisk dataanalys med användning av både plasmaproteiner och immuncellpopulationsfrekvenser fann att även om barn födda för tidigt eller på sikt skilde sig från varandra vid födseln, konvergerade de till en stereotyp immunfenotyp.

dessutom, jämfört med sina föräldrar, var immunsystemet hos nyfödda mer dynamiskt över tiden och hade mycket större intraindividuell variation. Detta står i kontrast till tidigare arbete som visade att interindividuella skillnader var väsentligt större och påverkade av miljöexponeringar . Hos vuxna förblir upprepade åtgärder av immunsystemkomponenter över tiden i stort sett stabila med större skillnader observerade mellan människor snarare än inom. Med tiden blir fenotyper av B-celler, naturliga mördarceller (nk) och dendritiska celler (DCs) hos nyfödda mer lik deras föräldrar, medan T-celler inte gör det. Detta belyser ett kritiskt utvecklingsfönster för dessa celltyper tidigt i livet. Olin et al. analyserade också mikrobiomerna hos nyfödda. Mikrobiom mångfald ökade efter födseln och de med låg mångfald (och höga nivåer av aktiverade T-cellpopulationer) uppvisade ökad immunologisk heterogenitet vid 3 månaders ålder. Vidare nådde flera viktiga immuncellpopulationer (B-celler, NK-celler och DCs) vuxenliknande fenotyper under de första 3 månaderna av livet, vilket tyder på att exponeringar mot antigener av dessa celler under denna period kan leda till olika resultat senare i livet. Till exempel kan differentiell mottaglighet för autoimmunitet och astma relatera till DC-exponering för bakteriella antigener tidigt i livet, vilket kan leda till mer tolerogena DC senare i livet. Övergripande, Olin et al. ge en detaljerad bild av immunsystemutveckling som stöder en modell där immunsystemet är mycket heterogent vid födseln men konvergerar under de första 3 månaderna av livet.

fosterets cytokinmiljö har en viktig effekt på fostrets utveckling. Till exempel är höga nivåer av interleukin (IL)-6, IL-1, IL-8 och tumörnekrosfaktor (TNF) prediktiv för förlossning och typ i-interferoner är väsentliga för värdresistens mot fetal Zika-virusinfektion i en musmodell . Traglia et al. fokuserade på ärftligheten hos cytokin-och kemokinnivåer mellan mödrar och spädbarn genom att genomföra den första genomomfattande studien av immunregulatorer hos spädbarn och mödrar samtidigt. Flera cytokin–och kemokinnivåer mättes i mer än 700 moder-spädbarnspar och den genomomfattande enkelnukleotidpolymorfismbaserade ärftligheten hos var och en beräknades för att hitta loci som bidrar till deras nivåer. Resultaten från studien visade väsentligt mindre variation i cytokin-och kemokinnivåer hos spädbarn jämfört med mödrar. Sju kemokiner hade mycket höga nivåer av ärftlighet, vilket tyder på att det finns en stark genetisk komponent till tidiga kemotaktiska program hos spädbarnet. Traglia et al. identifierade PLCL2-lokusen som starkt associerad med flera inflammatoriska cytokiner och kemokiner som är inblandade i det humorala svaret och B-cellreceptorsignalering (interferon laryngit, IL-2, kemokin c-c-motivligand 7, kemokin c-x-c-motivligand 9 och kemokin c-c-motivligand 19).

moderns genetik bidrog väsentligt till nivåerna av sex cytokiner eller kemokiner hos spädbarnet . Av dessa påverkades inte den neonatala nivån av cytokin IL-4 av fostergenetik utan endast av moderns ärftlighet. Intriguingly bidrog fostergenetik till nivåerna av cytokiner och kemokiner hos mödrar. Till exempel var en fetal enkel nukleotidpolymorfism inom ett långt icke-kodande RNA nära ADCYAP1 associerat med maternell löslig IL-2 receptor alfa (sIL-2RA) kedjenivåer. Fostergenetik bidrog till moderns cytokinmiljö sannolikt genom signalering vid moderkakan, inte genom direkt överföring av cytokiner och kemokiner över moderkakan. Vissa cytokiner hos nyfödda kan förklaras av moderns genotyp, och sIL-2RA hos mödrar kan förklaras av den nyfödda genotypen, vilket antyder en dubbelriktad interaktion. Denna analys av kors ärftlighet börjar kasta ljus på den komplexa dynamiken i immunologiska interaktioner mellan moder och foster.

båda dessa studier tittar på utveckling av tidigt livsimmunsystem med hjälp av hög genomströmningsteknik. Medan de närmar sig denna fråga från olika vinklar, tillsammans konstruerar de en ram för att förstå de ärftliga och miljöfaktorer som kännetecknar tidig livsimmunitet.