아주 어린 아이의 면역성: 도전과 기회
May 11, 2023
어린 시절의 면역은 모체-태아기의 섬세한 간기뿐만 아니라 신생아가 보호된 모체 환경에서 외부 세계에서 기능하도록 전환할 때 발생하는 빠른 발달 및 적응을 포함합니다. 아주 어린 시절의 면역을 형성하고 효과적인 성인 면역 체계의 토대를 마련하는 힘을 이해하는 것은 질문과 약속을 모두 가지고 있습니다.
신생아는 면역 체계가 발달하고 있으며 특히 신생아 사망률이 높은 저소득 국가에서 감염 위험이 높습니다. BCG 백신은 신생아를 결핵으로부터 보호하기 위해 출생 시 권장됩니다. 일반적으로 BCG 예방접종은 저체중 신생아의 경우 생후 6주에 실시합니다. 최근의 시험에서 출생 시 BCG 백신을 제공하는 것이 모든 원인으로 인한 사망률 감소와 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 저체중 신생아를 대상으로 한 3건의 임상시험을 통합 분석한 결과 출생 시 BCG를 투여받은 결과 신생아 사망률이 38% 감소한 것으로 나타났습니다.
신생아 면역 체계는 면역과 관련된 일련의 생리적 메커니즘 및 기능을 말합니다. 신생아의 면역체계는 산모의 면역체계에서 태아에게 전달되며 출생 후에도 계속해서 발달하고 개선됩니다. 신생아의 면역 체계는 아직 완전히 발달하고 성숙하지 않았기 때문에 성인보다 병원체에 대한 반응 능력이 낮을 수 있습니다. 동시에 신생아의 면역 체계에는 몇 가지 독특한 특성이 있습니다. 예를 들어, 태아는 다양한 유형의 항체를 가지고 있으며 출생 후 시간이 지남에 따라 점차 사라집니다. 따라서 신생아는 감기나 폐렴과 같은 특정 질병에 걸리기 쉽습니다. 동시에 성인의 면역력도 매우 중요합니다. Cistanche는 면역력 향상에 상당한 효과가 있습니다. 고기 회에는 면역 체계를 자극할 수 있는 다당류, 두 개의 버섯, 황리와 같은 다양한 생물학적 활성 성분이 포함되어 있습니다. 다양한 유형의 세포, 면역 활동을 증가시킵니다.
마찬가지로 생후 2일 이내에 경구용 소아마비 백신을 맞으면 모든 원인으로 인한 사망률이 42% 감소합니다. 이러한 효과는 결핵이나 소아마비 예방으로 설명되지 않습니다. 이러한 감염은 신생아를 거의 죽이지 않습니다. 오히려 이러한 생백신은 신생아 면역 체계를 광범위하게 자극하여 다른 감염성 문제에 대한 보호를 촉진합니다. 병원체 특이 면역을 촉진하는 것 외에도 이러한 백신은 유익한 비특이적 효과가 있습니다. BCG 챌린지는 타고난 면역 세포를 훈련시켜 관련 없는 병원체에 대한 전 염증 반응을 증가시킵니다.
실제로 BCG에 대한 노출은 황열병 감염 후 감소된 바이러스혈증과 관련이 있었습니다. 선천적 면역 훈련이 후생적 변형을 통해 일어난다는 증거가 있지만, 생후 첫 날의 조기 백신 접종과 관련된 유익한 면역을 뒷받침하는 세포 및 분자 메커니즘은 정의되지 않은 상태로 남아 있습니다. 흥미롭게도, 초기 BCG 백신 접종의 보호 효과는 남성에서 가장 강했으며, 이는 조기 면역의 성별에 따른 차이를 시사합니다. 이러한 차이점의 기초가 되는 생물학을 이해하는 것은 신생아 남아와 여아의 일반적인 면역 능력을 강화하기 위한 전략을 개발하는 데 중요할 것입니다.
신생아와 성인의 세포와 조직 사이에는 흥미로운 차이가 존재하며 이러한 차이는 세포와 장기 기능에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 이러한 차이점의 대부분은 태아에서 발생하고 부분적으로는 출생 후에도 계속되는 무수한 발달 과정과 일치하는 덜 발달되고 미성숙한 표현형을 시사합니다. 신생아의 신진대사는 불안정하고 면역 체계는 감염 문제를 해결하는 데 덜 효율적입니다. 그러나 우리는 출생이 우리가 인생에서 경험하는 가장 극적인 전환이라는 사실을 잊어서는 안 됩니다. 신생아는 자궁 내에서 보호되고 지원되는 상황에서 환경에 노출된 자율적인 삶으로 전환됩니다.
몇 분 안에 혈액 순환의 급격한 변화, 호흡 시작 및 폐 가스 교환, 자율적 대사 조절 요구 사항에 대처해야 합니다. 일부 신생아 특유의 기능이 발달 미숙을 반영하는 것이 아니라 이 전환에 대한 적응을 반영한다면 어떻게 될까요? 미생물에 대한 출생 후 노출의 맥락을 고려하십시오. 신생아의 면역 체계는 병원균과 싸울 수 있어야 합니다. 다른 한편으로, 조밀하고 다양한 장내 미생물총의 급속한 확립을 견뎌내야 합니다. 또한, 증거에 따르면 미생물 군집화는 면역 발달과 성인 면역 지형의 설정을 안내하여 어린 시절의 복잡한 상호 작용을 시사합니다. 따라서 신생아 면역 체계는 반응과 관용 사이에 얇은 선을 그었습니다. 세포와 장기 조직의 많은 측면이 이 섬세한 도전에 완벽하게 적응할 수 있다는 사고방식으로 신생아 면역을 조사하면 밝혀질 것입니다.
발달하는 면역 체계가 면역의 기준선을 설정하기 위해 외부 신호를 내부 유전 프로그램과 통합하는 방법은 불분명합니다. 발달 가소성은 면역의 선천적 오류 침투를 변경할 수 있을 뿐만 아니라 초기에 면역 기능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 면역의 렌즈에서 이러한 개발 차원을 탐색하는 것은 초기 면역 변화를 장기적인 건강 결과와 연결하는 데에도 필요합니다. 예를 들어, 유아 동요로 추적될 수 있는 염증성 질환에 대한 감수성.
면역 활동에 대한 역학 연구에서 밝혀진 환경적 원인의 영향을 조사하기 위해 충실한 모델을 개발하는 것이 필수적입니다. 외부 영향은 조혈 줄기 및 전구 세포(HSPC) 수준뿐만 아니라 초기에 조직에 씨를 뿌리는 분화된 면역 세포를 포함하여 많은 별개의 단계에서 발휘될 수 있습니다. 수명이 길기 때문에 HSPC의 변경은 건강과 질병에 지속적인 영향을 미칠 수 있으므로 특히 중요합니다. 실제로, 염증 신호는 후생유전학적 및 대사적으로 조직 줄기 세포를 수반하는 것으로 알려져 있으며, 이 기억을 자손에게 전달하여 결과적으로 기능을 지시합니다. HPSC에 대한 환경적으로 지시된 발달 변경은 적응적일 수 있습니다. 예를 들어, 항병원균 반응을 유도하기 위해 활성화 임계값을 더 낮게 설정합니다. 한편, 이와 동일한 기능을 하이재킹하여 자가 면역 병리를 촉진할 수 있습니다. 그러한 ''교육''이 발달 과정에서 일어나는지 여부와 그 방법 및 관련된 추가 유전적 요인을 이해하면 생애 초기에 면역 체계의 형성을 밝히고 젊은이와 노인 모두에게 기능적으로 면역을 조정하는 전략을 제공할 것입니다.
인간의 면역 체계가 자궁 내에서 발생하는 사건에 의해 형성된다는 현재의 이해는 아주 어린 나이에 면역을 촉진할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다. 예를 들어, 발달 중인 면역 체계는 모체의 영양 상태가 양호하고 자궁 내 성장 제한 및 조산과 같은 산과적 합병증이 없을 때만 유전적으로 결정된 잠재력을 달성할 수 있다는 것이 이제 분명해졌습니다. 그러나 그러한 예방 조치의 예상되는 효능은 태아의 면역 체계가 보다 직접적인 개입에 의해 더욱 강화될 수 있음을 시사합니다. 이러한 개입은 모체 항체가 제공하는 수동 면역을 보완할 뿐만 아니라 신생아가 능동적으로 방어할 수 있는 능력을 촉진할 것입니다. 따라서 유아기의 병원균으로부터 가장 잘 보호하기 위해 면역 체계 발달의 어떤 측면을 목표로 삼아야 합니까? 노년에 알레르기 또는 자가 면역 소인을 위험에 빠뜨리지 않고 어떻게 이것을 달성할 수 있습니까?
산과 합병증을 유발할 수 있는 모체의 면역 반응을 유발하지 않고 태아의 면역 체계를 자극할 수 있습니까? 불행하게도 쥐의 면역 체계가 인간의 면역 체계보다 훨씬 늦게 발달한다는 점을 감안할 때(출생 시기에 비해) 쥐를 대상으로 한 실험은 쥐가 다른 많은 방식으로 인간의 면역 체계를 훌륭하게 모델링했음에도 불구하고 이러한 질문에 답하지 못할 수 있습니다. 우리는 인간 면역의 이 중요한 측면을 조사하기 위해 다른 모델 유기체가 필요할 수 있습니다.
임신 중 모체의 면역 체계가 어떻게 변하고 그것이 태아의 신경계와 면역 체계에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것은 비교적 미개척 연구 분야입니다. 이 분야의 새로운 연구는 핵심 질문에 불을 붙였습니다. 예를 들어, 임신 중 산모의 장내 미생물군은 어떻게 변하며 이러한 변화가 산모의 면역 체계에 미치는 영향은 무엇이며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 차례로, 이러한 변화는 신생아의 장에서 면역 체계와 초기 박테리아 집락에 어떤 영향을 미칩니 까? 연구에 따르면 태반/영양막 장벽은 유해한 모체 면역 세포와 사이토카인의 전달을 방지하면서 모체에서 파생된 생명 유지 분자의 교환을 위한 선택적 관문 역할을 하는 것으로 나타났습니다.
그러나 이러한 선택성의 기본 메커니즘과 더 광범위하게는 모체 면역 반응으로부터 면역학적으로 구별되는 태아를 보호하기 위해 사용되는 내성 프로그램은 잘 알려져 있지 않습니다. 또한 임신 중 산모의 염증은 태아의 뇌 발달과 행동에 영향을 미칩니다. 이러한 효과의 기본 메커니즘은 이제 막 풀리기 시작했습니다. 이 외에도 모체 면역이 태아의 정상적인 신경학적 발달과 어떻게 관련되어 있는지는 불분명합니다. 이러한 질문에 파고들려면 이러한 상호 작용을 중재하는 모체와 태아의 세포와 조직 및 관련 박테리아 균주를 식별해야 하며 단일 세포 RNA 시퀀싱 및 노토바이오틱 마우스와 같은 도구를 활용해야 합니다. 모체 미생물군, 모체 면역계, 신경면역계의 발달이 임신 중 어떻게 상호 작용하는지에 대한 기초를 이해하면 잠재적으로 번역 가능한 임상적 의미가 있는 면역 조절 메커니즘을 식별할 수 있습니다.
호흡기 질환은 어린이에게 흔하며 대부분의 경우 임상적 문제로 나타나지 않지만 상당한 비율이 일반적인 바이러스에 노출된 후 천명음이 발생합니다. 모든 아기는 호흡기 바이러스를 접하게 되지만 약 1/3만이 감염 시 쌕쌕거림을 느끼고 이들 중 일부만이 취학 연령에 천식을 앓게 됩니다. 그러나 우리는 어떤 아기가 쌕쌕거릴지, 어떤 아기가 천식으로 진행될지 예측할 수 없으며 진행을 예방하기 위한 개입도 없습니다. 천식은 주로 아동기 발병 질병이고 전 세계적으로 3억 명이 넘는 사람들에게 영향을 미치기 때문에 이것은 중요합니다. 천식 어린이는 6세까지 폐 기능에 심각한 결함이 있으며 성인기까지 지속됩니다.
따라서 생애 첫 6년은 성인 폐 기능을 결정하는 데 중요합니다. 구조적 기도 이상, 영아 바이러스 및 세균 감염, 아토피/알레르기 사이의 상호 작용이 주요 영향을 미치지만, 초기 생애 동안 폐 환경 내에서 면역 세포가 수행하는 역할을 더 잘 이해하고 이들이 균형을 유지하는 방법을 결정하는 것이 중요합니다. 환경 항원 및 공생 박테리아에 대한 내성 촉진과 병원체에 대한 빠른 면역 반응의 증가 사이. 내성을 가능하게 하는 메커니즘은 초기에 제자리에 있어야 합니다. 출생 후 공생 박테리아에 의한 식민지화는 신생아의 첫 호흡과 함께 시작되기 때문입니다. 이러한 관용 메커니즘이 무엇이며 어린이 나이에 따라 어떻게 변하는지는 불분명합니다. 우리가 단계적으로 변화하기 위해서는 연령이 질병 메커니즘에 대한 주요 영향임을 인식하고 생체 내 결과를 소아 코호트로 변환해야 합니다.
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