挑战达尔文？新研究发现后天感染获得的免疫力也能遗传

感染某些病毒或接种疫苗后，我们体内的一些免疫细胞会对病原体的特征产生免疫记忆，以便下次感染时有更快、更强的反应。这种后天获得的免疫力可以一代一代遗传下去吗？

法国博物学家拉马克（Jean-Baptiste Lamarck）最早提出，生物体可以将一生中获得的性状传递给后代，作为适应和物种产生的进化机制。但我们也都知道，拉马克提出的这种理论，后来被达尔文和华莱士提出的进化模型所取代。

然而，由荷兰、德国、瑞士和希腊多国科学家组成的一支研究团队，通过小鼠实验表明，感染后增强的免疫反应可以继续传给下一代。论文指出，这一结果挑战了过去的范式。

研究作者表示，其实与免疫系统相关的一些特征可以遗传给下一代，并不是一个全新的假说，过去在一些植物和无脊椎动物（比如线虫）中，人们就观察到过这样的现象。不过，此次研究是首次在哺乳动物身上调查，感染对先天免疫系统带来的影响是否也会传给后代。

在实验中，研究人员用一种致病真菌感染了成年雄性小鼠，让能够恢复过来的雄性小鼠与完全健康的雌性小鼠交配，产生后代。然后，研究人员分析了这些后代小鼠的免疫系统，并且与父母都从未感染过致病真菌的对照组小鼠进行比较。

结果发现，受过感染的动物的后代，更能抵御疾病。当它们遇到其他致病细菌（比如大肠杆菌等）时，免疫应答明显要比对照组更强，体内的细菌数量较低，免疫细胞和促炎性细胞因子的浓度也更高，说明免疫系统起到了更好的保护作用。并且，这种影响在第三代中依然明显。

▲父亲经历过感染，孩子的免疫力提高，抵抗病菌的能力增强（图片来源：参考资料[1]）

令人好奇的是，增强的免疫力是怎么传给下一代的呢？

具体来说，研究人员对后代小鼠各种典型的免疫细胞进行测试后发现，对感染的强烈反应与骨髓细胞中基因表达模式的改变有关。这些改变不影响组成DNA的序列，但会改变DNA甲基化等特征，使得参与炎症反应、调节免疫细胞发育成熟有关的一些基因更容易读取。

这些变化对于一种叫做“训练免疫（trained immunity）”的现象非常重要，指的是先天免疫细胞也可以在感染或接种某些疫苗后被诱导产生对病原体的免疫记忆，从而增强未来对感染的抵抗力。先去的其他一些研究指出，训练免疫的实现与骨髓细胞中的表观遗传学重编程有关。

不过，这一篇论文显然还不能解释所有的环节，比如从致病真菌感染中恢复过来的小鼠父母，是如何把它们获得的训练免疫直接传给没有经受过感染的后代，这些谜团还留待更多研究来解答。

此外，这些发现来自于小鼠，是否适用于人类，研究人员表示目前还不知道。

注：原文有删减

参考资料：

[1] Natalie Katzmarski et al., (2021) Transmission of trained immunity and heterologous resistance to infections across generations. Nature Immunology. Doi: https://doi.org/10.1038/s41590-021-01052-7

[2] Epigenetics: Immunization is passed on to offspring. Retrieved Oct. 19, 2021 from https://www.uni-bonn.de/en/news/252-2021