多晒太阳可以增强免疫力？研究发现光照可以增强免疫细胞的杀菌能力

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1.新西兰奥克林大学的研究团队发现人体主要免疫细胞——中性粒细胞内部存在一个受光照调控的“生物钟”系统，能增强其在白天对抗细菌的能力。

2.研究团队以斑马鱼作为实验模型，发现中性粒细胞自身携带一套完整的生物钟基因网络，其中两个核心时钟蛋白Per2和Bmal1在调控抗菌功能方面起到关键作用。

3.由于此，日光通过调控中性粒细胞的生物钟，增强了其在白天的防御能力。

4.该发现为未来的疾病干预打开了新思路，可能有助于增强免疫力低下人群的中性粒细胞抗感染能力，以及对慢性炎症性疾病如类风湿性关节炎、炎症性肠病等的治疗。

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01

近日，由新西兰奥克林大学（University of Auckland）分子医学与病理学系的Christopher J. Hall副教授带领的研究团队，在免疫学领域取得重要突破。

他们首次发现，人体主要的免疫细胞——中性粒细胞内部存在一个受光照调控的“生物钟”系统，能增强其在白天对抗细菌的能力。这一发现为理解免疫系统的昼夜节律调控提供了全新视角，并可能对多种炎症疾病的治疗策略产生深远影响。

相关成果发表在国际权威期刊《Science Immunology》上。

02

长期以来，科学家已经知道，许多生理功能具有昼夜节律性，比如体温、激素分泌和睡眠-觉醒周期。而近年来的研究进一步表明，免疫系统的活跃程度也受到“生物钟”的调节。

例如，人体在白天对抗感染的能力往往更强，而在夜间则更倾向于修复和恢复。然而，这种现象背后的细胞机制尚不完全清楚，尤其是对于中性粒细胞——作为体内数量最多的免疫细胞之一，它在抵御细菌感染中起着关键作用。

为了深入探究中性粒细胞的生物钟机制，研究团队选择了斑马鱼作为实验模型。这种小型淡水鱼类不仅基因组与人类高度相似，而且其幼体透明，便于研究人员实时观察免疫细胞的行为变化。

通过构建不同基因突变的斑马鱼模型，科学家们追踪了中性粒细胞在光照条件下的活动模式及其抗菌能力的变化。

研究发现，中性粒细胞自身携带一套完整的生物钟基因网络，其中两个核心时钟蛋白——Per2 和 Bmal1 在调控抗菌功能方面起到了至关重要的作用：Per2 是中性粒细胞产生活性氧（ROS）的关键因子，有助于杀死入侵细菌；Per2 的 Cry 结合结构域还参与调控一个名为 hmgb1a 的基因表达，该基因在感染发生时显著上调。

缺乏 Per2 或其结合蛋白 Cry1a 的斑马鱼表现出更强的杀菌能力和 hmgb1a 表达水平；另一方面，Bmal1 通过一个保守的顺式调控元件控制 hmgb1a 的表达，使其在光照阶段更为活跃；如果这个调控元件发生突变，将导致光照无法有效激发中性粒细胞的杀菌能力。

这些结果共同揭示了一个由光线驱动的“内在计时器”机制，它使中性粒细胞在白天更具战斗能力。

研究团队此前已发现，斑马鱼的免疫反应在一天中的早期活跃阶段达到高峰，这与它们白天活动的生活习性相一致。Hall 教授表示：“我们认为这是一种进化适应机制——当宿主处于活跃状态时，遭遇病原体的机会更高，因此免疫系统也随之进入‘备战状态’。”

这项最新研究进一步解释了这种同步性的分子基础：日光通过调控中性粒细胞的生物钟，增强了其在白天的防御能力。

03

中性粒细胞是最早响应感染的免疫细胞之一，在炎症反应中扮演着“先锋部队”的角色。此次研究不仅揭示了其生物钟的调控机制，也为未来的疾病干预打开了新思路。

Hall 教授指出：“既然我们发现了中性粒细胞的生物钟如何被光照激活，那么就有可能设计出针对这一机制的药物，来增强其抗感染能力，尤其是在免疫力低下的人群中。”

此外，这一发现也可能对慢性炎症性疾病（如类风湿性关节炎、炎症性肠病等）的治疗带来启发，帮助优化用药时间和提高疗效。

参考

Du, Lucia Yi, et al. "A light-regulated circadian timer optimizes neutrophil bactericidal activity to boost daytime immunity." Science immunology 10.107 (2025): eadn3080.

网址：多晒太阳可以增强免疫力？研究发现光照可以增强免疫细胞的杀菌能力 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/1063148

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