不同个体和人群面对相同的外界挑战时会有不同的免疫反应，因此在复杂的免疫系统中找到免疫反应变异相关的变量显得尤为重要。一项研究发现，吸烟对免疫功能的影响非常显著。因此，探究吸烟影响免疫系统的作用机制尤为重要。
导 读
免疫反应具有个体差异，因此找到免疫反应变异相关的变量显得尤为重要。有研究发现吸烟不仅影响先天性免疫反应，而且还会通过表观遗传对适应性免疫产生持续影响。这一发现对于理解吸烟如何长期改变人体的免疫功能具有重要意义，并为开发针对吸烟相关疾病的预防和治疗策略提供新的思路。同时，文章还强调免疫记忆和表观遗传记忆对人类健康的暗示，为疾病预防、个性化医疗和健康管理提供更有效的策略和方法。
图1 吸烟对先天免疫和适应性免疫的不同影响
最近，Violaine Saint-Andre及其同事在Nature杂志上发表了一项研究。为了模拟免疫系统对病原体的响应，研究人员将1000名健康个体的血液样本暴露于已知会触发免疫系统的分子、微生物和病毒中，旨在最终确定个体免疫差异的主要决定因素。他们发现吸烟、巨细胞病毒(CMV)感染和体重指数(BMI)对免疫功能的影响最为显著。其中，更值得注意的是，吸烟可通过改变表观遗传学来持续影响适应性免疫。
那吸烟究竟是如何影响免疫系统的呢？研究表明，吸烟会阻碍与免疫记忆相关的某些细胞的活动。同时，吸烟与几种关键细胞因子的分泌水平也有关，包括白细胞介素-2 (IL-2)和白细胞介素-13 (IL-13)。另外，通过观察吸烟者和戒烟者的免疫反应，研究人员发现，吸烟对先天免疫反应的影响在戒烟后迅速减弱，而其对适应性免疫的影响持续较长时间，可达10至15年，明显增加了患病和癌症的风险。需要指出的是，吸烟对适应性免疫的这种影响与血浆中CEACAM6水平的变化也有关。CEACAM6蛋白参与炎症过程和免疫调节，并被科学家认为是各种癌症疾病的临床生物标志物。与不吸烟者相比，吸烟者往往表现出更高水平的CEACAM6蛋白，这表明吸烟可能有助于癌症的发展。
此外，研究人员还揭示了吸烟持续影响适应性免疫的机制。吸烟可以通过改变DNA甲基化，特别是芳香烃受体抑制蛋白(AHRR)和维甲酸受体(RARA)等基因位点，对适应性免疫产生持久的影响。因此，吸烟引起的DNA甲基化改变可能导致适应性免疫功能异常，潜在地增加感染、癌症和自身免疫性疾病的风险。
吸烟潜在地损害免疫系统的记忆能力，而且还可通过表观遗传机制改变免疫细胞的行为，暗示了免疫记忆和表观遗传记忆对人类健康的重要意义。吸烟对先天性免疫反应的影响是短暂的。先天性免疫是免疫系统的第一道防线，对所有病原体提供即时但非特异性的防御。研究表明，吸烟会增强由病原体感染引发的炎性反应，但这种影响在戒烟后会迅速消失。相比之下，吸烟对后天性免疫反应的影响是长期的。后天性免疫是免疫系统的一部分，负责识别和记忆特定的病原体，从而在再次遇到相同病原体时能够迅速且有效地应对。研究发现，吸烟对适应性免疫的影响在个体戒烟后仍会长期存在，这种影响可能持续10到15年。吸烟通过改变DNA甲基化模式来持久影响适应性免疫，这种表观遗传变化可能导致免疫细胞代谢相关基因的表达改变，从而影响免疫反应的长期调节。这些发现强调了戒烟对恢复和维持免疫系统健康的重要性。
总结与展望
本文揭示了影响个体免疫能力的关键因素，特别强调吸烟通过改变表观遗传学来持续影响适应性免疫。然而吸烟对DNA甲基化调节和影响适应性免疫的具体机制尚不清楚。在未来，应进一步探索如何扭转吸烟对适应性免疫的长期影响。此外，还可研究吸烟如何与饮食和运动等其他生活方式相互作用，共同影响免疫系统。另外，需要考虑吸烟引起的适应性免疫的改变是否会影响个人的长期健康。
责任编辑
杜喜浩 上海交通大学
张 虎 北京科技大学
DOI: https://doi.org/10.59717/j.xinn-med.2024.100078
引用格式：Pan T., Huang Y., and Wu M. (2024). Smoking’s Achilles heel demystified: Triggering persistent adaptive immunity by variability responses to immunogens. The Innovation Medicine 2(3), 100078.
作者简介
吴 敏，国科温州研究院特聘研究员，国家级人才，博士生导师，曾任美国大学终身正教授，系研究生部主任和医学院人体标本库主任。从事呼吸系统细菌感染免疫研究，发现一系列细菌致病因子及揭示了宿主免疫应答新机制。此外，研究CRISPR的生物学，譬如首次发现用于RNA精准编辑的anti-CRISPR蛋白，并用III型CRISPR-Cas创制新冠病毒基因药物。数个国际杂志的编委，副主编和主编。已在Nature、Nature Microbiology、Nature Communications、、Science Signaling、Molecular Cell、Cell Host & Microbe、Cell Reports、Cell Research、PNAS和STTT等杂志上发表研究论文，综述和评论250余篇。
黄永业，博士。本硕博就读于吉林大学，现任职于东北大学。获批省一流本科课程，获省教学成果奖和省级科学技术进步一等奖各1项。指导学生参加国际遗传工程机器竞赛（iGEM），获得金奖、银奖和单项提名奖；指导学生参加全国大学生生命科学竞赛，多次获得全国总决赛一等奖；连续获评校优秀毕业论文指导教师和学生创新创业活动优秀指导教师；指导学生连续获研究生国家奖学金。在STTT、Science Bulletin和Stem Cells等高水平杂志发表SCI论文50余篇，单篇引用最高超500余次，入选ESI高被引论文1篇。以副主编身份编写《分子生物学》教材1部，参编Humana Press出版书籍《Nuclear Reprogramming》。分别担任Journal of Cellular and Molecular Medicine杂志和Frontiers in Cell and Developmental Biology杂志副主编，担任Biology杂志和Oncology Letters杂志编委。
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