『Обложка, разработанная Сонди, была представлена ​​в журнале Cell』Расшифровка «молекулярного кода» вакцины БЦЖ тренирует иммунитет!

Обложка этого выпуска Клетка является "Долгосрочное лактилирование гистонов связывает метаболическую и эпигенетическую перестройку во врожденной иммунной памяти», опубликовано профессором Михай Г. Нетеа и Доктор Афанасиос Зиогас из РМедицинский центр университета adboud в Неймегене, Нидерланды.

Том 188, выпуск 11

Афанасиос Циогас1,2,15 athanasios.ziogas@radboudumc.nl ∙ Борис Новакович3 ∙ Лоренцо Вентрилья1,4 ∙ Норико Галанг1,2 ∙ Ким А. Тран5 ∙ Венчао Ли6,7 ∙ Василики Мацараки1 ∙ Нинке ван Унен6,7 ∙ Титус Шлютер1 ∙ Анаиса В. Феррейра1 ∙ Симона ЖЦФМ Мурлаг1 ∙ Валери АСМ Кукен1,8 ∙ Мтабиси Мойо1,2,9 ∙ Сяолинь Ли1,2,9 ∙ Марийке П.А. Балтиссен10 ∙ Йост Х.А. Мартенс10 ∙ Ян Ли6,7,11,12 ∙ Мазиар Дивангахи5 ∙ Лео А.Б. Йоостен1,13 ∙ Муса М. Мланга1,2,9 ∙ Михай Г. Нетя1,14

Предыстория исследования

Тренированный иммунитет, форма врожденной иммунной памяти, привлекает все большее внимание из-за своей способности усиливать ответы на будущие вызовы. Этот процесс поддерживается эпигенетическим и метаболическим перепрограммированием. Исследования на людях, вакцинированных бациллой Кальметта-Герена (БЦЖ), показали корреляцию между высвобождением лактата и повышенной реакцией цитокинов при повторной стимуляции. Тренированные моноциты/макрофаги демонстрируют отличительную особенность — лактилирование лизина 18 гистона H3 (H3K18la), которое преимущественно расположено в дистальных регуляторных областях. Это лактилирование положительно связано с активными состояниями хроматина и транскрипцией генов и сохраняется даже после удаления первоначального обучающего стимула. Важно, что H3K18la коррелирует с экспрессией «тренированных» генов при вторичной стимуляции.

Более того, повышенная продукция лактата во время индукции тренированного иммунитета способствует экспрессии провоспалительных цитокинов, процессу, связанному с лактилированием гистонов. Полиморфизмы в генах LDHA и EP300 влияют на тренированные иммунные ответы, а долгосрочное лактилирование гистонов все еще может быть обнаружено через 90 дней после вакцинации БЦЖ. Эти результаты свидетельствуют о том, что H3K18la служит эпигенетическим маркером врожденной иммунной памяти.

Значимость исследования

Это исследование представляет собой значительный прогресс в области тренированного иммунитета. Оно раскрывает внутреннюю связь между высвобождением лактата, лактилированием гистонов и повышенной реакцией цитокинов, а также основные механизмы, включающие эпигенетическое и метаболическое перепрограммирование. Эти результаты дают критически важное представление о биологических процессах тренированного иммунитета. Выявленная связь между генетическими полиморфизмами в LDHA и EP300 и модуляцией тренированного иммунитета открывает новые пути для понимания его генетической основы. Кроме того, установление H3K18la в качестве эпигенетического признака врожденной иммунной памяти представляет новый биомаркер для будущих исследований, стимулируя прогресс в этой области.

Перспективы на будущее

Будущие исследования могут расширяться в нескольких направлениях. Одной из ключевых областей является детальное изучение роли продукции лактата, лактилирования гистонов и связанных генов в обученном иммунитете, включая сигнальные пути и регуляторные сети, чтобы полностью прояснить его молекулярную основу. Другое направление — перевод этих идей в клинические приложения, такие как разработка новых стратегий вакцинации или иммунотерапии, которые могут предложить прорывы в профилактике и лечении заболеваний. Кроме того, понимание межиндивидуальной изменчивости в обученных иммунных реакциях — и того, как это связано с генетическими и экологическими факторами — будет способствовать разработке персонализированных подходов к медицине. Долгосрочные эффекты обученного иммунитета также должны постоянно оцениваться, включая его влияние на общую иммунную функцию и потенциальные связи с развитием хронических заболеваний, чтобы всесторонне определить его биологическое значение.

Процесс разработки дизайна обложки

Врожденные иммунные клетки могут развивать состояние, подобное памяти, что приводит к более эффективным вторичным реакциям, феномен, известный как тренированный иммунитет. Эта форма памяти закодирована во врожденных иммунных клетках на эпигенетическом уровне. В этом выпуске Cell Зиогас и др. демонстрируют, что лактат, вырабатываемый моноцитами, может обеспечивать долговременную эпигенетическую память и регулировать вторичные реакции посредством лактилирования гистонов. На обложке изображен моноцит, при этом шнур символизирует динамичный и усиленный вторичный ответ, характерный для тренированного иммунитета, а лактилирование гистонов на заднем плане связано с базовой эпигенетической памятью.