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疫苗主要作用于我们的免疫系统。说到免疫系统，就不得不提树突状细胞。树突状细胞(dcs)吞噬、加工并将抗原呈递给原始t细胞，从而在启动对感染或接种疫苗后的适应性免疫反应中发挥关键作用。
先天和适应性免疫系统的细胞，包括dc，表达内源性分子钟的所有成分，并在基因表达中显示昼夜节律性。这些细胞计时器每天产生一系列关键免疫细胞功能的振荡，如吞噬作用、细胞因子产生、细胞转运、细胞迁移以及抗寄生虫、抗菌和抗病毒免疫反应。在老年人中，上午接种流感疫苗比下午接种疫苗产生更高的抗体滴度8。早晨接种卡介苗的人比晚上接种的人表现出更强的免疫反应。然而，调节人类疫苗免疫反应的这些时间差异的机制仍然知之甚少。
dc的代谢变化可影响其分化和激活。线粒体是细胞代谢变化的中心，是atp形式能量生产的主要部位。线粒体在其空间分布、形态和内部结构方面是高度动态的细胞器，并不断改变其形状以满足细胞的能量需求。细胞可以通过改变细胞内融合和裂变过程的平衡来改变线粒体形态。线粒体融合导致两个线粒体结合为一个，并由mfn蛋白和gtpase opa1介导。而线粒体裂变涉及单个线粒体分裂为两个子线粒体，部分由胞质gtpase drp1介导。最近，我们报道了小鼠巨噬细胞的线粒体动态受到分子钟的严格控制。线粒体在休息阶段表现出增强的融合，在活动阶段表现出增强的裂变。静息期结束时的融合状态与较高的atp产量和吞噬功能相关。氧化磷酸化(oxphos)和atp生成中的这些振荡已在一系列细胞类型中得到证实，并与nampt-nad-sirt1/3轴相关，并依赖于drp1磷酸化的昼夜变化。然而，目前尚不清楚在dc中线粒体形态是否受时钟控制，以及这可能对dc功能产生什么影响。
线粒体还充当钙库，调节胞质钙水平和调节生物途径。研究表明，分子钟驱动了星形胶质细胞中线粒体钙和atp产生的振荡。钙对于dc的趋化因子依赖性迁移至关重要。趋化因子受体，如ccr7的参与，通过增加ca2+流入触发dc的运输。有趣的是，holtkamp等人证明，在小鼠休息阶段，由于ccr7的时钟控制，皮肤dc优先迁移到淋巴管。因此，细胞ca2+的控制是dc功能的重要决定因素，但调节dc内ca2+定位的分子机制及其后果尚不清楚。
因此，研究人员试图研究昼夜节律对dc功能的影响，以及这是否可以解释在某些疫苗诱导的保护性免疫反应中观察到的昼夜变化。有越来越多的证据表明，细胞代谢和线粒体是dc功能的核心。然而，目前尚不清楚昼夜节律是否可能与这些代谢途径交叉，从而对dc功能施加时间上的影响。
近日一项研究中，研究人员发现dc分子钟控制钙动员、线粒体动力学和代谢，从而影响抗原处理和t细胞激活。相关研究发表在《nature》上，文章标题为：“the circadian clock influences t cell responses to vaccination by regulating dendritic cell antigen processing”。
当小鼠在休息期间接种疫苗时，t细胞的反应比激活期更强。研究发现抗原处理中的昼夜节律与线粒体形态和代谢的节律相关，依赖于分子钟基因bmal1。使用mdivi-1，一种促进线粒体融合的化合物，能够挽救抗原处理中的昼夜节律缺陷，并将线粒体形态和抗原处理机械地联系起来。此外，还发现线粒体ca2+的昼夜节律变化对抗原处理的昼夜节律调节至关重要。研究结果表明，线粒体钙的节律性变化与线粒体形态的变化相关，调节抗原的加工。
了解这些功能上重要的dcs每日振荡可能决定接种疫苗的最佳时间，也可能发现增强dc功能的有用方法，以增强疫苗诱导的免疫反应。