所有的免疫力没有任何症状

全世界每年有超过一百万人死于导致脱水和营养不良的腹泻病。然而，尚无疫苗可以对抗或预防这些疾病，这些疾病是由某些大肠杆菌菌株等细菌引起的。相反，患有 细菌感染的人必须依靠身体采取两种防御策略之一：杀死入侵者或削弱入侵者但将其留在身边。如果身体选择损害细菌，那么疾病可能会在没有腹泻的情况下发生，但感染仍然可以传播——这个过程称为无症状传播。

现在，索尔克的科学家发现，将特定的饮食与致病细菌相结合可以在小鼠体内产生持久的免疫力，而无需付出患病的代价，这揭示了一种新的潜在疫苗接种策略。他们的研究结果发表在2023 年 6 月 23 日的《科学进展》杂志上，为开发新疫苗铺平了道路，这些疫苗可以增强患有腹泻病和可能其他感染的人的免疫力。

“我们发现，如果我们允许细菌保留一些致病行为，那么针对腹泻感染的免疫是可能的，”资深作者、索尔克研究所遗产主席兼分子与系统生理学实验室负责人Janelle Ayres教授说。“这种见解可能会导致疫苗的开发，从而减少症状和死亡率，并预防未来的感染。”

2018 年，艾尔斯的实验室研究了饮食干预如何造成无症状感染，艾尔斯称之为细菌和宿主(被细菌感染的人或动物)之间的合作关系，其中宿主不会出现任何症状。他们发现，富含铁的饮食使小鼠能够在通常致命的细菌感染中存活下来，而不会出现任何不适或疾病的迹象。高铁饮食增加了小鼠肠道中未吸收的糖(葡萄糖)，而细菌 可以利用这些糖来享用。过量的糖对细菌来说是一种“贿赂”，让它们保持饱足并激励它们不攻击宿主。

这一过程产生了细菌的长期无症状感染，使研究人员相信适应性免疫系统(“记住”感染的细胞和蛋白质)可能与此有关。

“使用既定的疫苗接种策略不可能对啮齿类动物或大肠杆菌等细菌产生持久的免疫力。我们想弄清楚是什么机制维持了这种持久的免疫力，这样我们就可以利用这种机制为这些腹泻疾病创造一种有效的解决方案，”第一作者、艾尔斯实验室前博士后研究员 Grischa Chen 说。

研究人员着手弄清楚身体如何抑制感染症状，无症状感染是否可以产生长期免疫力，以及这种免疫力是否可以作为疫苗接种策略重现。

研究小组对感染啮齿类念珠菌后富含铁的小鼠和正常饮食的小鼠进行了比较，以确定饮食是否会影响无症状感染。感染后，喂食富含铁的饮食的小鼠没有症状，而喂食正常饮食的小鼠则有症状。然后对所有小鼠进行正常饮食，以观察无症状感染是否会持续。

具有非功能性适应性免疫系统(“记住”先前感染的免疫系统)的小鼠，无论它们是否曾经食用富含铁的饮食，都无法继续与细菌保持合作关系。尽管富含铁的饮食在感染后立即抑制了症状，但需要适应性免疫系统来维持持久的合作。重要的是，具有功能性适应性免疫系统的小鼠在患病时没有任何症状，具有持久的 免疫力，一个月后再次感染后的存活率证明了这一点。

艾尔斯和团队得出的结论是，仅富含铁的饮食就可以防止细菌在活动性感染期间在小鼠中产生致命症状。但是，在没有膳食补充剂的情况下，需要功能性的适应性免疫系统来抵抗未来的感染。

一些细菌菌株如果突变得足够多，就不会引起症状。为了测试这些细菌是否能够产生持久的免疫力，研究小组在小鼠身上重复了铁饮食与正常饮食的实验，但这次使用了可能引起疾病的细菌和不会引起疾病的细菌。他们发现，只有接受了致病的、未突变的细菌的小鼠才能在再次感染时支持免疫力。

科学家们在阅读这项研究后指出，人们不应该摄入大量铁。他们的发现是初步的，需要在人类受试者中得到证实。

研究人员希望他们的见解将为未来的人类研究以及创建保护和预防腹泻疾病的疫苗接种方案奠定基础。

其他作者包括索尔克的 Natalia R. Thorup、Abigail J. Miller 和 Yao-Cheng Li。

这项工作得到了国立卫生研究院 (DPI AI144249、R01AI4929)、NOMIS 基金会、DARPA Yong 教授奖 (YFA15 D15AP00097)、Hillblom 基金会奖学金、查普曼基金会、赫尔姆斯利慈善信托基金、