生活中，我们的免疫系统要随时准备应对那些针对呼吸系统络绎不绝的攻击。许多病毒和细菌都是通过首先感染上气道（通常包括口腔、鼻窦和喉，但不包含气管），从而在体内“站稳脚跟”的。然而，先前对人体免疫系统的研究大多集中在血液和下气道的免疫细胞上，主要是因为这些区域的样本相对更容易获取。但收集上气道的免疫细胞样本则出奇地困难。
而且研究人员在对那里的细胞进行采样时，往往会发现细胞已经降解得太严重，无法再用于分析。近日，一项表在《自然》上的新研究表明，鼻和上气道其实是大量免疫细胞的家园，也是免疫细胞记住入侵病原体的关键训练场所，这些记忆能让细胞在未来抵御类似微生物的攻击。这也暗示着，通过鼻腔或喉接种黏膜疫苗可能比肌肉注射疫苗更有效。隐藏在气道中。在这项新研究中，研究人员使用了鼻咽拭子。这种拭子可以触达鼻腔后部。
在一年多的时间里，团队每月与大约30名健康成年参与者见面并进行鼻咽拭子测试，观察他们的免疫细胞群随着时间的推移发生了怎样的变化。为了确保拭子能到达正确的组织，他们还用内镜技术在采集拭子的同时记录鼻腔内的样本采集部位。另外，研究人员还发现，速度也是成功的关键之一。如果取到的样本能在当天就进行处理，并且不对细胞进行冷冻，就能避免细胞的损失和降解。
他们在这些样本中发现了数百万个免疫细胞，包括驻留在组织中的记忆T细胞、记忆B细胞和负责产生抗体的细胞。也就是说，气道存在大量病毒特异性的记忆免疫细胞群。他们测量了各种各样的T细胞和B细胞，这些细胞在免疫和炎症中各自发挥着不同的功能。比如记忆B细胞可以被激活来制造强效的抗病毒和抗菌抗体，进而保护鼻腔和喉咙免受感染。研究人员惊讶地发现，这些长效免疫细胞在上气道中至少可以存活6个月。
科学家还发现，腺样体在受到感染时会变得更加活跃。腺样体是一种独特的免疫系统哨兵组织，位于鼻腔后部，喉部上方。它们会对我们呼吸的空气进行采样。众所周知，腺样体会在成年后萎缩。许多医学研究人员先前认为，人到了一定年龄，扁桃体就会消失，腺样体也会消失。但新研究显示，即使是年龄较大的研究参与者，腺样体组织中也有抵抗病原体的细胞。腺样体也是一种叫作生发中心的结构的所在。
这种结构同样存在于其他免疫组织中，它们就像“训练营”一样，B细胞就在这里“学习”如何制造能对抗特定病毒的有效抗体。团队还发现了被称为滤泡辅助T细胞的免疫细胞，它们会向生发中心的B细胞发出重要信号。研究期间，几位参与者曾感染了COVID-19，他们的鼻腔中就有专门针对SARS-CoV-2的B细胞。测量免疫力的下一步。研究人员还首次发现了鼻腔中的免疫细胞是如何与血液循环中的免疫细胞共同发挥作用的。
这两种免疫细胞对于抵抗上气道感染，并建立针对特定病原体的长期免疫力似乎都至关重要。这项结果也意味着，不一定要等到身体其他部位的免疫细胞进入上气道才能抵抗感染。这也有机会让研发人员开发出更好的疫苗来增强免疫保护。未来，研究人员或将研究气道中的免疫细胞群是如何被鼻内疫苗影响的，比如鼻喷式流感疫苗FluMist。研究人员目前仍在继续对一些志愿者采样，追踪他们的免疫细胞群保持稳定的时长。
此外，在不同的疾病状态下测量免疫细胞也会非常有趣，也许将来这些信息可以用作一种潜在的诊断工具。