芝加哥大学(University of Chicago)和伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign)在人类、黑猩猩、恒河猴和狒狒身上进行的一项新研究发现，在应对病原体时，早期基因表达存在关键差异，这强调了为正确的问题选择正确的动物模型的重要性。这项研究发表在3月26日的《pNAS》上。

研究人员之前研究了灵长类动物免疫和免疫反应的差异，并希望对暴露在病毒和细菌刺激下的基因表达差异进行大规模的全转录组研究。

通常，恒河猴和狒狒被用作研究免疫状况的模型，比如脓毒症是一种由严重感染引发的广泛炎症，如果不治疗，可能会导致严重的器官损伤。然而，虽然仅需要非常少量的某些病原体就可以诱发人类的感染性休克，但在我们的一些近亲中，如恒河猴或狒狒，则需要大得多的剂量才能诱发类似症状。

芝加哥大学医学副教授、资深合著者Luis Barreiro博士说:“不同物种对某些传染病的敏感性存在巨大差异。例如，人类对某些类型的细菌引发的感染性休克非常敏感，而一些非洲和亚洲猴子具有令人难以置信的抗性。我们想知道我们是否能够理解这些疾病易感性差异背后的免疫差异。”

为了进行这项研究，研究小组与美国各地的研究人员协作，对黑猩猩、人类以及两种非洲和亚洲猴子——恒河猴和橄榄狒狒——进行了相同的抽血和转录分析。

血液样本分别暴露于模拟细菌和病毒感染的六酰化脂多糖(LpS)或加地喹莫特(GARD)。经过4或24小时的暴露期后，研究人员对样本中的白细胞进行了全基因组转录组分析，并检查了刺激后基因表达的变化。

结果表明，与非洲和亚洲猴子相比，猿类对这两种类型的刺激有更强烈的早期反应，并激活了更广泛的防御分子阵列。这表明，在早期接触病原体时，猩猩会产生一种强烈的非特异性反应，这种反应在能量消耗和可能的组织损伤方面是昂贵的，但代价是更有效地杀死这些病原体。

根据研究人员的说法，不同的反应可能是由于不同的生活史。包括黑猩猩和人类在内的猿类往往寿命更长、体型更大，这增加了它们一生中接触病原体的风险，并使快速、健壮的病原体检测和消除反应进化上有利，尽管有潜在的成本。

与猿类相比，非洲和亚洲猴子表现出更具体的反应，这一发现令人惊讶。伊利诺伊大学香槟分校的人类学助理教授、通讯作者Jessica Brinkworth博士说:“我本以为会在猿类谱系中看到一个巨大的、放大的反应，可能与非洲和亚洲猴子的反应相同，但更迟钝。但相反，我们看到了这种基因的特异性和网络激活的方式——它们的模式与我们预期的不同。”

了解早期免疫反应的不同和相似之处，对于理解人类免疫系统的本质，以及在开发药物和疗法时确定哪种模式生物最能准确地再现人类免疫反应，都是很重要的。

Brinkworth说:“如果我们要讨论人类健康，寻找可以改善人类健康的药物或基因，那么我们需要了解为什么这些基因存在于一个物种中，以及它们在做什么。这需要了解动物模型的进化过程以及它与我们自身的进化过程的比较。例如，这项研究表明，非洲和亚洲猴子可能不是某些类型败血症的强有力模型，因为当我们将它们与人类和黑猩猩进行比较时，它们的免疫反应并没有反映出我们所看到的情况。”

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