斯坦福大学医学院的一项新研究表明,可能会对蜜蜂st引起的严重过敏反应做出进化解释,这提供了第一个证据,证明由过敏触发的相同免疫反应可能已经进化为起到保护毒素的作用。
研究人员认为,严重的过敏反应可能是进化防御机制的障碍。
首次将异物(例如病原体或毒素)引入人体时,就会发生先天性免疫系统反应。
先前的研究表明,存在于大多数人体组织中的称为肥大细胞的免疫细胞会产生使蛇毒的成分排毒的酶,肥大细胞还会增强对蜜蜂毒液的固有抵抗力。
这项新的研究集中在一种称为IgE的抗体上,该抗体在变态反应期间与肥大细胞表面结合。研究人员说,人们对IgE抗体的大多数了解都在过敏的背景下。
该研究的主要作者之一菲利普·斯塔克尔说:“大多数IgE相关的反应都是有害的,这是一种教条。”“我们和其他人推测,保持这些细胞和抗体应该有一些非常积极的进化压力,因为如果它们只是坏的和有害的,它们就会被淘汰。”
回顾玛吉·普罗弗特(Margie Profet)于1991年提出的理论,斯塔克及其同事推测“可能需要IgE来防止致命性刺伤,而过敏是这种防御的极端且适应不良的例子。”
研究人员使用小鼠来检验其假设,首先向啮齿动物注射相当于一两个刺的低剂量毒液。与对照组相比,那些小鼠发育出更多的毒液特异性免疫细胞和更高水平的IgE抗体。
三周后,给测试组和对照组都注射可能致命的蜂毒。先前已暴露于低剂量蜂毒的小鼠体温过低,存活的可能性是对照组小鼠的三倍。
进一步的测试试图找出保护是否需要IgE抗体。通过使用具有阻断或抑制IgE抗体的基因突变的三种类型的小鼠,研究人员能够确认低剂量的蜂毒并不一定证实可以保护以后的致死剂量。该发现表明免疫应答与IgE信号传导和肥大细胞活化有关。
博士后学者,该研究的共同主要作者托马斯·马里查尔说:“这对我们来说真是令人兴奋。”“这是我们首次看到这些IgE抗体的有益功能。”
该研究的共同资深作者斯蒂芬·加利博士说:“我们的发现支持以下假说:至少在进化方面,这种毒液特异性,IgE相关的适应性免疫反应得以发展,以保护宿主免受潜在毒性量的毒液的侵害,例如如果动物遇到完整的毒液,就会发生这种情况。蜂巢,或被蛇咬伤。”
这项研究发表在《免疫》杂志上。