研究人員發現，可以對肺部免疫細胞進行”訓練”，讓它們記住以前遇到過的病原體，從而更有效地清除感染過程中積累的細胞碎片並減輕炎症。肺泡巨噬細胞是常駐肺部的一種免疫細胞，它是清道夫，是抵禦病原體和吸入環境微粒的第一線衛士，負責清除碎片。這些細胞負責協調肺部的免疫反應，調節炎症。

攝入細菌（綠色熒光）的巨噬細胞（紅色熒光染色） 圖片來源：Rehman 實驗室

最近的研究表明，巨噬細胞可以保留反復接觸病原體的記憶，這種記憶被稱為”訓練有素的免疫力”。伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員調查了肺泡巨噬細胞”訓練”應對感染的能力。

為了測試肺泡巨噬細胞訓練有素的免疫能力，研究人員用吸入的細菌毒素脂多醣（LPS）感染小鼠，誘發肺部炎症損傷，然後在七天和一個月後再注射一劑毒素。

他們發現，在首次接觸LPS 後，肺泡巨噬細胞有助於減輕一周後第二次接觸LPS 所引起的炎症的嚴重程度。研究人員注意到，在第二次暴露72小時後，訓練有素的肺泡巨噬細胞產生的抗炎細胞因子白細胞介素-10（IL-10）的水平顯著提高，而促炎細胞因子腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的水平卻沒有增加。

細胞對毒素的記憶持續存在，即使在第一次接觸毒素一個月後進行第二次接觸也是如此。研究人員發現，訓練有素的肺泡巨噬細胞在清除感染後積累的促炎細胞碎片方面變得非常有效。

“清除這些碎片非常重要，因為它們的持續存在會引發免疫系統繼續做出反應，從而加劇炎症，”該研究的通訊作者賈利斯-雷曼（Jalees Rehman）說。

研究人員接下來用銅綠假單胞菌感染小鼠，這種細菌可導致人類肺炎。研究人員給小鼠鼻內註射了亞致死劑量的細菌。與LPS實驗中的結果一致，經過銅綠假單胞菌訓練的小鼠肺泡巨噬細胞水平明顯較高，而中性粒細胞（最先被招募到炎症部位的免疫細胞）則較少，這表明經過訓練的細胞抑制了炎症損傷的程度。

肺泡巨噬細胞有幾個獨特之處。它們從小到大都存在於我們的肺部。雖然它們會在對抗感染時死亡，但也能從存活的細胞中再生。它們還能將表觀遺傳信息傳遞給後代。研究人員說，這意味著新的巨噬細胞可以保留以前感染的記憶。

研究人員說，由於聚集在肺部的細胞碎片並不只針對一種感染類型，因此訓練有素的肺泡巨噬細胞可能會降低由不同疾病引起的急性肺損傷的風險。除了治療肺部疾病，這些細胞還有可能成為細胞療法的重要補充，從而限制1型糖尿病等自身免疫性疾病或器官移植中的炎症損傷。

由於其他器官也有巨噬細胞，未來的研究可能會探索這些細胞是否也會受到初始感染的訓練。

這項研究發表在《實驗醫學雜誌》（Journal of Experimental Medicine）上。