Nature | 从吸烟到戒烟：免疫系统如何记住这段历程

Highlights

深入理解吸烟对免疫系统的长期影响：研究揭示了吸烟不仅对人体的先天免疫(innate immune responses)有即时影响，而且对适应性免疫(adaptive immunity)有持久的影响，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。

揭示吸烟与细胞因子分泌变化的关系：研究发现吸烟与多种细胞因子(cytokines)分泌的变化有关，这些细胞因子在调控免疫反应中起着关键作用。这一点对于理解吸烟如何影响人体对疾病的防御机制至关重要。

发现吸烟影响的生物标志物(biomarkers)：研究识别了与吸烟相关的特定DNA甲基化(DNA methylation)改变，这些改变可能是吸烟对适应性免疫长期影响的生物学基础。这些生物标志物为进一步研究提供了有价值的线索。

潜在的公共卫生意义：这项研究提供的见解有助于公共卫生领域更好地理解吸烟的危害，尤其是其对免疫系统的长期影响。这些信息对于设计针对吸烟相关疾病的预防和治疗策略可能具有重要价值。

为未来研究提供了基础：通过深入分析吸烟如何影响免疫反应，这项研究为未来在这一领域的研究提供了坚实的基础，特别是对于开发旨在缓解吸烟影响的治疗方法。

参与者选择：研究团队招募了一定数量的参与者，并收集了他们的吸烟史、身体质量指数(Body Mass Index, BMI)、细胞因子(cytokines)分泌水平等信息。通过这些信息，研究者能够对比吸烟者与非吸烟者的免疫响应差异。

免疫刺激实验：为了评估免疫反应，研究中采用了标准化的全血刺激实验，使用了不同的免疫激动剂(immune agonists)来激活参与者的免疫细胞。这些激动剂包括微生物(microbial)和病毒(viral)成分，以及特定的T细胞激活剂。

细胞因子测定：研究采用Luminex技术来测量由全血刺激实验引发的13种不同细胞因子的分泌水平。通过分析这些细胞因子的分泌模式，研究者能够评估吸烟对先天免疫和适应性免疫反应的影响。

主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和热图(heat maps)：为了更好地理解吸烟如何影响免疫反应，研究中运用了主成分分析和热图来分析细胞因子分泌数据。这些统计方法有助于揭示吸烟和其他变量(如CMV感染和BMI)如何与免疫反应的变异性相关联。

DNA甲基化分析：研究还探讨了吸烟如何通过改变DNA甲基化(DNA methylation)模式来持久影响适应性免疫。通过比较吸烟者和非吸烟者的DNA甲基化模式，研究者能够识别出与吸烟相关的特定遗传标志。

统计分析：使用多变量统计模型，如似然比测试(Likelihood Ratio Tests, LRTs)，来评估吸烟和其他变量对免疫反应的影响。这包括考虑年龄、性别和技术批次等协变量，以确保结果的准确性和可靠性。

吸烟与细胞因子分泌的关系：研究发现，吸烟显著影响了多种细胞因子(cytokines)的分泌。特别是，在全血刺激实验中，吸烟者显示出与非吸烟者不同的细胞因子分泌模式，这表明吸烟能改变人体的免疫反应。

不同免疫刺激中与细胞因子水平相关的变量(Credit: Nature）

吸烟对先天免疫和适应性免疫的不同影响：研究结果表明，吸烟对先天免疫(innate immune responses)的影响在停止吸烟后不久就会消失，但其对适应性免疫的影响却持续更长时间。这意味着即使人们停止吸烟，吸烟对适应性免疫的影响仍可能持续存在。

吸烟与DNA甲基化的关系：研究通过分析DNA甲基化(DNA methylation)模式的变化，发现吸烟与特定基因位点的甲基化水平变化有关。这些改变的甲基化位点可能是吸烟持续影响适应性免疫反应的分子机制之一。

吸烟对特定细胞因子的影响：研究特别发现，吸烟与几种关键细胞因子的分泌水平有关，包括白细胞介素-2(IL-2)和白细胞介素-13(IL-13)。这些细胞因子在调节免疫反应中起着重要作用，它们的改变可能对吸烟者的免疫健康有重要影响。

引起的细胞因子变化(Credit: Nature）

具体机制：吸烟是如何具体改变DNA甲基化模式的？这些改变是通过直接作用于DNA还是通过影响其他细胞信号传递路径实现的？

逆转可能性：吸烟对适应性免疫的长期影响是否可逆？如果可以，需要多长时间，又需要采取哪些措施？

个体差异：为什么同样是吸烟者，一些人的免疫系统受到的影响更大，而另一些人则相对较小？这些个体差异的生物学基础是什么？

与其他生活方式因素的相互作用：吸烟与饮食、运动等其他生活方式因素如何相互作用，共同影响免疫系统？

长期健康影响：吸烟对适应性免疫的改变对个体的长期健康（如慢性疾病的风险、寿命等）有何影响？是否会影响疫苗的效果或对其他治疗的响应？

干预措施：针对吸烟导致的免疫系统改变，有哪些有效的干预措施可以帮助恢复免疫功能或减轻负面影响？

其他烟草产品的影响：电子烟、加热不燃烧烟草产品等其他烟草产品对免疫系统的影响是否与传统香烟相同？是否存在相同的长期影响？