科學通報 | 訓練免疫：應對呼吸道病毒感染的新興策略

近日，廈門大學公共衛生學院張軍教授團隊在《科學通報》上發表關于訓練免疫的進展文章，討論了訓練免疫在病毒感染領域的新策略與新應用。

呼吸道病毒感染是全球性的重大健康挑戰，其高變異性和新發突發的特點，使得依賴特異性抗原的傳統疫苗策略面臨廣譜保護不足的瓶頸。在此背景下，“訓練免疫”作為一種先天免疫記憶形式，為開發新一代廣譜抗病毒干預手段提供了新的理論依據和應用前景。

訓練免疫革新了傳統免疫學認知，證實先天免疫系統同樣具備“記憶”能力。當單核細胞、巨噬細胞、自然殺傷細胞等先天免疫細胞在接觸卡介苗（BCG）、β-葡聚糖等特定刺激后，其功能狀態能發生長期重塑。這使得機體在遭遇二次、甚至異源病原體攻擊時，能產生更為迅速和強烈的應答。這種記憶不依賴于T/B細胞的特異性識別，其核心機制在于表觀遺傳重編程與代謝重塑。研究表明，初始刺激通過改變組蛋白修飾（如H3K4me3、H3K27ac）和染色質可及性，調控先天免疫相關基因的表達；同時，細胞代謝通路向有氧糖酵解轉換，通過Akt-mTOR-HIF-1α等信號軸，為免疫增強反應提供能量與生物合成基礎。代謝物（如延胡索酸）的積累還能進一步調控表觀遺傳酶活性，形成協同互動的調控網絡。相較經典的訓練免疫定義認為訓練免疫伴隨著炎性細胞因子應答升高，近期的研究表明，特定的誘導（如流感疫苗）可以形成一種理想的應答狀態：一方面，訓練后的肺泡巨噬細胞等哨兵細胞處于高度“警戒”狀態，抗病毒基因更易激活，利于早期控制病原體；另一方面，其炎癥相關通路受到調控，增強了機體的“耐受性”，有助于限制免疫病理損傷，維持組織穩態。

現有研究證實了訓練免疫具有廣譜保護效應。大量臨床與流行病學研究為此提供了有力證據：麻疹疫苗、口服脊髓灰質炎疫苗等顯示出對非靶向呼吸道感染的降低作用；BCG疫苗展現出對抗新冠病毒的異源保護作用等。這些觀察性數據和臨床試驗結果，共同支持了訓練免疫能夠提供跨病原體保護的假說。那么，如何主動誘導訓練免疫以開發新型干預策略，成為未來的重要方向。 例如，鼻噴給藥的流感病毒載體新冠疫苗（dNS1-RBD）通過精確的載體設計，誘導肺泡巨噬細胞產生抗病毒和抗炎的“訓練免疫印跡”，這為利用訓練免疫原理設計下一代廣譜疫苗提供了概念驗證。未來的探索將集中于開發更精準的誘導劑，如工程化病毒載體、靶向代謝激動劑等，以期實現對“有利”訓練免疫印跡的可控誘導。

盡管前景廣闊，訓練免疫的研究與轉化仍面臨核心挑戰。其誘導、維持與效應的動態調控規律尚未完全明晰；缺乏標準化的生物標志物和定量評估體系；同時，如何精準誘導“有利”的訓練免疫印跡（增強抗病毒能力同時控制炎癥），而避免潛在的有害關聯（如加劇慢性炎癥疾?。菍崿F其臨床應用的關鍵。未來突破有賴于多組學整合分析以系統解析其分子基礎，發展數字化免疫解碼技術以建立評估標準，并探索工程化病毒載體、靶向代謝激動劑等精準誘導策略。

綜上所述，訓練免疫為代表的新興免疫學概念，正推動抗感染免疫策略范式的轉變。通過深入解析其機制并發展精準干預手段，有望超越傳統抗原依賴模式的局限，為應對新發、高變異呼吸道病毒及開發下一代廣譜防護方案開辟富有希望的路徑。

圖1呼吸道病毒感染防御中訓練免疫作用機制。當經歷呼吸道病毒感染時，經受訓練過的肺泡巨噬細胞擁有耐受性和抵抗性的“訓練免疫印跡”，因而能更快速的發揮抗病毒的作用同時控制炎癥因子的產生，維持肺部的穩態。

文章信息

楊曼，張良，張天英，等。訓練免疫與抗呼吸道病毒感染. 科學通報, 2025.

https://doi.org/10.1360/CSB-2025-0610

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