昼夜节律钟是调节生物体大部分生理过程的最基本生物机制之一，其周期约为24小时。通过解码免疫反应背后的细胞迁移机制，来自瑞士日内瓦大学（UNIGE）和德国路德维希-马克西米利安大学（LMU）的科学家们发现，免疫系统的激活是根据一天中的时间进行调节的。实际上，免疫细胞从皮肤迁移到淋巴结的过程在24小时内波动。免疫功能在休息阶段达到最高，就在活动恢复之前——对夜间活动的老鼠来说是下午，对人类来说是清晨。
这些结果发表在《自然免疫学》杂志上，表明在给予疫苗或癌症免疫疗法时，可能需要考虑一天中的时间，以提高其效果。
与先天免疫系统不同，先天免疫系统立即反应但无针对性，适应性免疫系统构建对每个病原体的长期特定反应。"适应性免疫系统需要数周时间才能形成对特定病原体的反应。然后，由于细胞记忆机制，这种反应会持续很长时间，"日内瓦大学医学系病理学和免疫学系以及日内瓦炎症研究中心（GCIR）的教授Christoph Scheiermann说，他领导了这项研究。"这通常是接种疫苗对抗病毒等病原体时的工作机制。"
为了理解昼夜节律对免疫激活的作用，研究人员观察了树突状细胞从皮肤迁移到淋巴系统的过程，这是适应性免疫反应的支柱之一。位于包括皮肤在内的许多外周器官中的树突状细胞通过淋巴管迁移到淋巴结，在那里呈现抗原，以触发对进入病原体的免疫反应。
科学家们首先在野生型小鼠中四次观察树突状细胞的迁移能力，然后在无功能内部时钟的小鼠中观察。"为了使细胞迁移正确发生，不仅树突状细胞，淋巴管细胞也必须响应昼夜节律，"当时在路德维希-马克西米利安大学生物医学中心的研究员、该研究的第一作者Stephan Holtkamp解释说。因此，机制的两边都必须有功能的昼夜节律：在细胞及其环境中。如果不是，活动峰值不再发生，免疫系统持续缓慢工作。
研究人员随后在从患者不同时间采集的人类皮肤细胞上重复了他们的实验。"我们发现许多分子，特别是趋化因子，参与了迁移过程，其表达受昼夜节律调节，"Christoph Scheiermann说。"在人类和小鼠细胞中发现了相同的分子，其节奏相反，对应于两种物种的生活习惯，啮齿动物夜间活动，人类白天活动。这证实了这种节奏是根据昼夜交替由自然活动控制的。"
额外数据还表明，如果在一天中的不同时间刺激免疫系统，相同的波动出现，早晨达到峰值。但为什么免疫系统受振荡节奏支配？"昼夜节律作为一个节能系统，根据最直接的需求最佳利用能量资源。这可能是免疫系统在暴露于病原体的风险最大的时间保持警惕的一种方式，通过食物摄入和/或社交互动？"同样，我们是否在晚上和夜间更容易受到病原体的攻击？目前还无法说。
然而，昼夜节律对免疫系统的重要性才刚刚开始揭示，可能对预防性疫苗接种和肿瘤治疗或自身免疫疾病的管理都具有重要意义。Christoph Scheiermann的团队现在将更详细地探索免疫反应的最初阶段，当病原体或疫苗进入体内时。