科学通报 | 训练免疫：应对呼吸道病毒感染的新兴策略

近日，厦门大学公共卫生学院张军教授团队在《科学通报》上发表关于训练免疫的进展文章，讨论了训练免疫在病毒感染领域的新策略与新应用。

呼吸道病毒感染是全球性的重大健康挑战，其高变异性和新发突发的特点，使得依赖特异性抗原的传统疫苗策略面临广谱保护不足的瓶颈。在此背景下，“训练免疫”作为一种先天免疫记忆形式，为开发新一代广谱抗病毒干预手段提供了新的理论依据和应用前景。

训练免疫革新了传统免疫学认知，证实先天免疫系统同样具备“记忆”能力。当单核细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞等先天免疫细胞在接触卡介苗（BCG）、β-葡聚糖等特定刺激后，其功能状态能发生长期重塑。这使得机体在遭遇二次、甚至异源病原体攻击时，能产生更为迅速和强烈的应答。这种记忆不依赖于T/B细胞的特异性识别，其核心机制在于表观遗传重编程与代谢重塑。研究表明，初始刺激通过改变组蛋白修饰（如H3K4me3、H3K27ac）和染色质可及性，调控先天免疫相关基因的表达；同时，细胞代谢通路向有氧糖酵解转换，通过Akt-mTOR-HIF-1α等信号轴，为免疫增强反应提供能量与生物合成基础。代谢物（如延胡索酸）的积累还能进一步调控表观遗传酶活性，形成协同互动的调控网络。相较经典的训练免疫定义认为训练免疫伴随着炎性细胞因子应答升高，近期的研究表明，特定的诱导（如流感疫苗）可以形成一种理想的应答状态：一方面，训练后的肺泡巨噬细胞等哨兵细胞处于高度“警戒”状态，抗病毒基因更易激活，利于早期控制病原体；另一方面，其炎症相关通路受到调控，增强了机体的“耐受性”，有助于限制免疫病理损伤，维持组织稳态。

现有研究证实了训练免疫具有广谱保护效应。大量临床与流行病学研究为此提供了有力证据：麻疹疫苗、口服脊髓灰质炎疫苗等显示出对非靶向呼吸道感染的降低作用；BCG疫苗展现出对抗新冠病毒的异源保护作用等。这些观察性数据和临床试验结果，共同支持了训练免疫能够提供跨病原体保护的假说。那么，如何主动诱导训练免疫以开发新型干预策略，成为未来的重要方向。 例如，鼻喷给药的流感病毒载体新冠疫苗（dNS1-RBD）通过精确的载体设计，诱导肺泡巨噬细胞产生抗病毒和抗炎的“训练免疫印迹”，这为利用训练免疫原理设计下一代广谱疫苗提供了概念验证。未来的探索将集中于开发更精准的诱导剂，如工程化病毒载体、靶向代谢激动剂等，以期实现对“有利”训练免疫印迹的可控诱导。

尽管前景广阔，训练免疫的研究与转化仍面临核心挑战。其诱导、维持与效应的动态调控规律尚未完全明晰；缺乏标准化的生物标志物和定量评估体系；同时，如何精准诱导“有利”的训练免疫印迹（增强抗病毒能力同时控制炎症），而避免潜在的有害关联（如加剧慢性炎症疾病），是实现其临床应用的关键。未来突破有赖于多组学整合分析以系统解析其分子基础，发展数字化免疫解码技术以建立评估标准，并探索工程化病毒载体、靶向代谢激动剂等精准诱导策略。

综上所述，训练免疫为代表的新兴免疫学概念，正推动抗感染免疫策略范式的转变。通过深入解析其机制并发展精准干预手段，有望超越传统抗原依赖模式的局限，为应对新发、高变异呼吸道病毒及开发下一代广谱防护方案开辟富有希望的路径。

图1呼吸道病毒感染防御中训练免疫作用机制。当经历呼吸道病毒感染时，经受训练过的肺泡巨噬细胞拥有耐受性和抵抗性的“训练免疫印迹”，因而能更快速的发挥抗病毒的作用同时控制炎症因子的产生，维持肺部的稳态。

文章信息

杨曼，张良，张天英，等。训练免疫与抗呼吸道病毒感染. 科学通报, 2025.

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

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