细胞先天免疫记忆中 DNA 转变的发现可能有助于对抗人类最致命的敌人之一——败血症。

“败血症是一个非常可怕的负担，不仅在亡率方面，而且在金钱方面。这是美国治疗费用最高的疾病，每年花费 200 亿美元，几乎是第二高的两倍，”弗吉尼亚理工大学博士后研究员布莱克·考德威尔 (Blake Caldwell) 说。

发表在《细胞报告》上的一项研究的主要作者考德威尔和他的团队证明，DNA 结构和组织的变化会在单核细胞(促进体内免疫反应的白细胞)中产生耗尽的记忆状态。

“我们发现 DNA 甲基化在控制先天免疫记忆中起着至关重要的作用，”考德威尔说。 DNA 甲基化是指将一种称为甲基的小分子添加到 DNA、蛋白质或其他分子中。 “这会影响单核细胞记住过去免疫挑战并改变未来行为的能力。”

这种疲惫的状态导致大多数脓症患者的免疫系统在最初的休克治疗后数月或数年内仍然严重失能。

“这是一项非常重要的工作，为先天免疫记忆的新现象树立了里程碑式的标志，”生物科学教授、考德威尔的导师李立武说。李还是弗拉林生命科学研究所新兴、人畜共患病和节肢动物传播病原体中心的附属教师。

研究小组还发现，治疗干预可以防止 DNA 变化并帮助白细胞保持更好的战斗状态。

“通过添加一种药物来阻止 DNA 甲基化的获得，我们可以改变这些单核细胞的行为。我们实际上可以干预并阻止这些 DNA 甲基化变化的发生，”考德威尔说。 “我们可以恢复正常的单核细胞活性，我认为这就是这项研究的与众不同之处。”

考德威尔将这一突破部分归功于他之前的研究和研究经验。

考德威尔是宾夕法尼亚大学 2021 届毕业生，研究的是表观遗传学，即研究在不改变 DNA 序列的情况下发生的稳定细胞功能变化，重点是 DNA 甲基化。当他目前的研究团队开始研究白细胞在脓症期间免疫失调中的作用时，他的经历促使他研究表观遗传学的作用。

“我恰好是回答这个问题的合适人选，拥有合适的工具，”考德威尔说。 “事情并不经常这样进行。我很幸运。”

Caldwell 的团队发现，DNA 甲基化在脓症和其他严重免疫疾病中白细胞的长期不良行为中发挥着重要作用。通过阻止这种变化的发生，研究人员可以纠正细胞的行为，其影响不仅仅限于败血症。