免疫系统老化引发的脆弱性
摘要：脊椎动物免疫系统的适应和先天分支紧密合作，保护机体免受有害病原体的侵害。随着机体年龄的增长，其免疫系统会经历免疫老化，其特点是免疫分支的功能下降或发生故障，可能导致疾病和死亡。在本研究中，我们开发出一种耦合先天和适应性免疫应答的数学框架，即综合免疫分支（IIB）模型。该模型描述了两个分支中免疫成分的动态，并使用形状空间表示来编码病原体特异性免疫记忆，并且呈现出三个稳态--健康、败血性死亡和慢性炎症--与临床观察到的免疫结果类似。在该模型中，免疫系统（初始状态为健康）会遭遇一系列病原体，我们使用先前病原体遭遇的次数作为免疫系统“年龄”的代理。我们发现，重复的病原体接触可能会触发脆弱性，即任何与新病原体的接触都会导致系统不可逆地从健康转变为慢性炎症。这种转变与“炎症衰老”的开始一致，该病状在年老者中观察到，即使在没有病原体感染的情况下也会经历慢性低度炎症。IIB模型预测慢性炎症的开始强烈依赖于遭遇病原体的历史；在相同的一组感染发生顺序不同的情况下，开始时间差异明显。最后，先天和适应免疫分支之间的耦合产生了快速病原体清除和免疫老化开始的延迟之间的权衡。
作者：Eric W. Jones, Jiming Sheng, Jean M. Carlson, Shenshen Wang
论文ID：2005.12402
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2020-08-28