众所周知，部分免疫细胞具有免疫记忆。
因此，人体在遇到相同抗原刺激时，免疫系统可做出更快速和强烈的反应，这也是疫苗起效的主要机制[1]。
不过，最近几年，我们对于免疫细胞记忆能力的认知，不断被刷新。4年前，匹兹堡大学和康奈尔大学的研究人员，在《科学》杂志上发表一篇研究论文，我至今记忆犹新[2]。这个研究首次发现，巨噬细胞等髓样先天免疫细胞，竟然也会形成抗原特异性的免疫记忆。
我没想到的是，免疫记忆这种一直被认为是免疫细胞专属的能力，大脑里的一种非免疫细胞竟然也有。近日，由哈佛医学院Francisco J. Quintana领衔的研究团队，在《自然》杂志上发表一项重磅研究成果[3]。他们发现，中枢神经系统内的星形胶质细胞同样具有免疫记忆，而且这种免疫记忆能力受到表观遗传调控。
具体来说，在受到炎症刺激后，星形胶质细胞内的一部分亚群将转变为表达组蛋白乙酰转移酶p300和ATP-柠檬酸裂解酶（ACLY）的亚群（p300+ACLY+）。当再次受到炎症刺激时，ACLY可产生乙酰辅酶A，为组蛋白乙酰转移酶p300使组蛋白发生乙酰化提供底物，提高了炎症相关基因的染色质可及性，从而产生更快速和剧烈的炎症反应。
研究人员同时通过实验证实，星形胶质细胞的这一免疫记忆很可能与中枢神经系统自身免疫性疾病，如多发性硬化症相关，且p300和ACLY基因的失活可以改善实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE，多发性硬化症的实验模型）小鼠的炎症反应，将来有可能针对ACLY-p300通路开发这类疾病的新疗法。
论文首页截图
前期已有研究表明，多发性硬化症和EAE与星形胶质细胞关系密切[4]。
为了研究最初的炎症刺激是否会影响随后的星形胶质细胞反应，研究人员对两组小鼠分别脑室内注射IL-1β和TNF（两者可触发星形胶质细胞发生类似于在多发性硬化症和EAE中检测到的反应[5]）1次和2次（2次间隔1周），然后在IL-1β+TNF刺激后一天对两组小鼠脑部的星形胶质细胞进行RNA测序分析。
研究结果显示，相比于1次注射IL-1β+TNF的小鼠，2次注射IL-1β+TNF小鼠脑组织中的星形胶质细胞呈现更强的促炎表型，NF-κB相关促炎通路被明显激活。同时，研究人员还通过染色体可及性测序（ATAC-seq）发现，第二次注射IL-1β+TNF后星形胶质细胞中炎症基因的染色质可及性增加，且这一现象与组蛋白乙酰转移酶p300介导的表观遗传调控相关。
小鼠脑组织星形胶质细胞在第二次注射IL-1β+TNF时表现出比第一次时更强的促炎表型，并与组蛋白乙酰转移酶p300介导的表观遗传调控相关
紧接着，研究人员在体外培养的小鼠脑原代星形胶质细胞中再次验证了这一点。相比于第一次受到刺激时，第二次受到IL-1β+TNF刺激的星形胶质细胞炎症相关基因表达活跃（IL6、CCL2和NOS2），并导致共培养的神经元死亡。此外，研究人员还发现，在首次IL-1β+TNF刺激后，星形胶质细胞的促炎表型在7天后恢复到基础水平。
根据以上的研究结果，p300介导的表观遗传调控可能在星形胶质细胞对炎症刺激的免疫记忆中起到关键作用。
为了验证这一点，研究人员使用CRISPR-Cas9技术沉默了小鼠星形胶质细胞中p300的表达，发现p300表达被沉默后，星形胶质细胞组蛋白3第27位赖氨酸（H3K27）的乙酰化及NF-κB相关促炎基因的转录受到抑制，从而减轻了星形胶质细胞的促炎反应。这一结果也在随后的染色质免疫共沉淀测序及体外原代星形胶质细胞实验中再次得到验证。
p300表达被沉默后，H3K27乙酰化受到抑制，从而减轻了星形胶质细胞的促炎反应
