南加州大學（USC）研究人員對一種常見但不為人知的白血球類型的新研究顯示，免疫細胞對病原體的反應因性別和年齡而有很大差異。在這項小鼠研究中，事實證明雄性比雌性更容易受到一種叫做敗血症的疾病的影響。然而，科學家們還發現，女性的疾病防禦系統很難說是完美的；她們的系統隨着年齡的增長而變化。
這些是2021年7月19日發表在《自然-衰老》上的一項研究的主要發現。
這項研究對研究疾病和治療方法有重要意義，特別是對敗血症，一種身體的防禦系統變成對自己有害的情況。它還表明，對精準醫療的追求可能忽略了更明顯的疾病決定因素：年齡和性別。
南加州大學Leonard Davis老年學學院助理教授、該研究的主要研究者Bérénice Benayoun說：”一個重要的信息是，隨着個性化醫療的推動，人們關注微小的遺傳差異，但我們發現生物性別–最大的遺傳差異–實際上是很少考慮的免疫反應的一個預測因素。”
Benayoun和她的團隊專註於被稱為 “中性粒細胞 “的細胞，這些細胞占我們白血球的50%至70%，對抵抗感染至關重要。她補充說，了解中性粒細胞功能方面基於性別和年齡的差異可以幫助我們了解人類疾病中的類似差異，例如為什麼老年人–尤其是男性更有可能在罹患COVID-19時發展成嚴重癥狀，或者為什麼女性更有可能患有自身免疫性疾病。
不同的防衛策略
中性粒細胞對感染的反應有幾種不同的方式，如吞噬和消化入侵的病原體–或通過脫顆粒，它們分泌的蛋白質會破壞入侵者。
2004年發現的另一種方法是 “NETosis”，其中中性粒細胞將其自身凝固的DNA鏈排出，稱為染色質，作為細胞外的一個陷阱，這些陷阱或所謂的 “NETs”可以捕獲並摧毀病原體。
Benayoun及其同事發現年輕和年老的小鼠之間，以及雄性和雌性小鼠之間的中性粒細胞活動存在差異。雄性小鼠似乎有更多的脫顆粒活動，這可以從一種蛋白質–中性粒細胞彈性蛋白的更高水平中得到證明。同時，雌性平均表現出更多的NETosis。高脫顆粒活動會對周圍組織造成損害，這些發現可以說明為什麼敗血症對男性的影響比女性大。
她表示”對於敗血症，殺死你的實際上不是細菌；而是你對細菌的反應。我們知道，一般來說，男性在敗血症期間的預后比女性要差得多，而中性粒細胞彈性蛋白酶是脫顆粒的主要成分之一，是敗血症期間可以產生非常高水平的成分。”
另一方面，更高的NETosis活動可能有助於身體的免疫系統攻擊健康細胞，Benayoun補充說。在許多自身免疫性疾病中已經發現了針對人體自身DNA的抗體，這些抗體可能是在中性粒細胞產生過多的NETs后形成的。因此，女性中較高的NET活性可能與女性中較高的自身免疫性疾病發病率有關。身體被動製造NET可以促進自身免疫，眾所周知，女性更容易患自身免疫性疾病，與男性相比，大約是9：1的比例。
隨着年齡的增長，女性中性粒細胞變得更有反應性，與男性中性粒細胞形成對比。”一般來說，遺傳程序似乎在男性中性粒細胞中以更快的速度’老化’，這些發現表明，性別差異會隨着衰老而放大，至少對中性粒細胞來說是這樣。”
免疫系統研究的一個新資源
中性粒細胞在歷史上一直難以研究，因為它們的壽命很短，持續時間不到一天。這些細胞的短暫壽命是作為免疫系統的第一反應者度過的，它們在感染的第一時間迅速工作以捕獲和摧毀病原體，並在此過程中犧牲自己。
該團隊將機器學習技術應用於數據，已經開始確定參與免疫反應調節的遺傳途徑，這可以解釋為什麼在免疫系統活動中存在着如此巨大的性別差異，也稱為性別二形性。
免疫力的性別二形性在目前的大流行病中得到了體現。Benayoun指出，大多數嚴重的COVID-19病例和死亡病例都是男性。由於其他文獻表明性激素在免疫力方面可能發揮的作用，研究這些相互作用可以使科學家發現對抗嚴重疾病的新技術。
“如果這些差異是由荷爾蒙對免疫細胞的影響驅動的，那麼在理論上可以嘗試在早期膿毒症中進行干預，也許在短期內使用抗雄激素，以降低反應，”Benayoun認為可以通過不同的病人是否有更多的雄性激素或這個人有更多的雌性激素這一事實來定製藥物。