慢性炎症性疾病和癌症中的训练免疫

前言

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什么是训练免疫

训练免疫是先天免疫细胞（如单核细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞）在短暂接触病原体或内源性刺激后，通过表观遗传和代谢重编程形成的长期功能增强状态。这种“记忆”不依赖基因突变，而是通过染色质修饰（如组蛋白甲基化）和代谢通路（如糖酵解、谷氨酰胺代谢）的调控实现。

其作用机制包括以下三个方面：

表观遗传重编程

刺激物（如β-葡聚糖、卡介苗）激活模式识别受体（PRR），触发组蛋白修饰（如H3K4me3），开放促炎基因（如TNF-α、IL-6）的启动子区域，使其在二次刺激时快速响应。

代谢重塑

诱导糖酵解和胆固醇合成增强，提供能量和代谢中间体，维持细胞的“促炎表型”。

细胞类型扩展

不仅限于免疫细胞，造血干细胞、间充质干细胞甚至上皮细胞也能通过训练免疫传递记忆。

例如，β-葡聚糖预处理可诱导中性粒细胞表观遗传重编程，使其在肿瘤微环境中释放活性氧（ROS），抑制肿瘤生长。这种非特异性免疫增强为抗感染和抗肿瘤提供了新思路，但也可能因持续炎症导致病理损伤。

训练免疫最初被发现于对抗病原体再感染的过程中。例如卡介苗，接种后不仅预防结核病，还能通过重编程造血干细胞，增强对呼吸道病毒（如流感病毒、新冠病毒）的广谱保护。另一个例子是β-葡聚糖，真菌细胞壁成分可训练单核细胞，使其二次接触病原体时大量分泌TNF-α和IL-6，加速病原清除。

这种机制有其特定的优势，第一能够快速响应，与适应性免疫需数周形成记忆不同，训练免疫在数天内即可激活。其次可以提供广谱保护，针对不同病原体（如细菌、病毒、真菌）形成非特异性防御。

然而，过度训练可能导致免疫耐受或炎症风暴。例如，长期暴露于脂多糖（LPS）会诱导巨噬细胞“耐受”，抑制后续免疫反应，增加败血症风险。

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