上海
生活中，不少人会遇到慢性皮炎的症状。奇怪的是，皮疹倾向于反复在一个地方发生，其他区域的皮肤部位却相安无事，仿佛这一块区域拥有了独特的“记忆”。这种现象与免疫记忆现象非常相似，例如记忆B细胞能对已经识别的病原体迅速反应。
在早些时候，科学界通常认为只有免疫系统才能记住过去的感染状况，并应对相同的病原体。但近年的研究发现，这种“记忆”能力并不仅限于免疫细胞。皮肤、肠道、肺部等组织的干细胞也能“记住”过去的炎症经历，并在未来面对各种压力时快速应对。
图片来源： 123RF
近期，《科学》杂志上的一项研究发现皮肤干细胞能够将一次短暂的炎症经历记录在基因中，这种记忆甚至可以持续非常久。当皮肤经历炎症时，某些特定基因的染色质会变得更加“开放”，使这些基因更容易被激活。即使炎症消退，这种开放状态仍会持续一段时间，让皮肤在下次受伤时能够更快地启动修复程序。
在这项研究中，科学家首先在小鼠背部皮肤涂抹一种名为咪喹莫特的药物，诱发类似于人类银屑病的炎症反应，这种炎症在30天内会自行消退。令人惊讶的是，当研究人员在一年后检查这些小鼠的皮肤干细胞时（相当于人类经历了几十年），他们发现大约10%的炎症相关基因仍然保持着容易激活的状态。
研究人员将这种持久开放的染色质区域称为“长期记忆域”。研究发现，这些长期记忆域不仅能够持续存在，而且确实能够增强皮肤对后续伤害的反应能力。当小鼠在年轻时经历过这种炎症，即使进入老年阶段它们的伤口愈合速度也更快，甚至能恢复到年轻小鼠的水平。
CpG岛是DNA序列中富含“CG”二核苷酸的区域。研究发现，CpG密度越高的基因区域，越容易形成长期记忆。这就像是一段文字中的关键词——关键词越密集，这段文字就越容易被记住。
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当炎症发生时，这些CpG密集的区域会发生一种特殊变化：DNA甲基化水平显著降低。DNA甲基化是一种表观遗传修饰，通常会使基因关闭。而炎症诱导的甲基化降低就像是解开了这些基因区域的“锁”，让它们更容易被激活。
这些CpG密集的区域还具有特殊的物理性质——它们天生倾向于形成不稳定的核小体结构。核小体是DNA缠绕的“线轴”，不稳定的核小体意味着DNA更容易被解开和读取。
其中，H2A.Z是一种能够使核小体结构更不稳定的组蛋白，它的存在有助于维持染色质的开放状态。在炎症期间，H2A.Z会大量聚集到CpG密集的长期记忆域。即使炎症消退，H2A.Z仍然牢牢地“驻扎”在那里，这也为后续特定基因的活跃打下了基础。
▲研究示意图（图片来源：参考资料[1]）
除了皮肤干细胞，研究人员发现类似的机制可能也存在于其他组织和细胞类型中。他们分析了胰腺细胞和造血干细胞的数据，发现CpG密度同样与这些细胞的炎症记忆持久性相关。
这一发现为炎症记忆的分子机制提供了新的理解，也有望推动新的炎症治疗策略诞生。如果科学家能够增强有益的炎症记忆，就可以加速伤口愈合、增强对感染的抵抗力；反过来，如果能够抑制有害的炎症记忆，就可能为治疗慢性炎症性疾病，例如银屑病提供新思路。
参考资料：
[1] Distinctive DNA sequence features define epigenetic longevity of inflammatory memory. Science (2026). DOI: 10.1126/science.adz6830
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