調控腸道免疫的細菌
日期:2010-12-27 14:26:16
近日一項研究證實腸道內一類共生菌對于維持腸道免疫系統功能具有關鍵性的作用,這一研究成果發表在12月23日《科學》(Science)雜志的在線出版物《科學快訊》(ScienceExpress)上。新研究再度證實了腸道內的共生菌是宿主免疫的關鍵調控因子,這一發現為炎性腸病(IBD)、過敏癥和自身免疫性疾病提供了有潛力的新治療途徑。
“這一發現推動我們更深入地了解了共生生物群形成宿主免疫系統的機制,”加拿大麥克馬斯特大學的免疫學家Paul Forsythe在寫給《科學家》(The Scientist)雜志的電子郵件中說道:“研究結果表明人體不僅會對不同的菌種產生特異的免疫反應,并且這些反應還具有腸道部位特異性。”
在過去的幾年里,大量研究證實腸道微生物組能夠影響宿主免疫系統平衡。例如分節絲狀菌(SFB)就能誘導腸道抗病菌Th17細胞生成。然而當Th17生成過多時,調控T細胞(Tregs)無法維持固有的平衡抑制機體對于自身細胞的免疫反應從而導致自身免疫疾病發生。為了確定是否有某些共生菌參與調控了腸道內Tregs的生成,東京大學的免疫學家Kenya Honda和他的同事們將正常小鼠與無菌小鼠進行了比較研究。研究人員發現兩組小鼠的小腸沒有顯著差異,而無菌小鼠結腸內Tregs則明顯減少,這表明缺失的細菌發揮了誘導Treg生成的作用。
抗生素和氯仿測試顯示作用細菌有可能是孢子型革蘭氏陽性菌。由于梭狀芽孢桿菌是腸道內最豐富的細菌,且符合這一特性,Honda和同事們將由46種不同的梭狀芽孢桿菌組成的混合物移植到無菌小鼠體內。研究人員發現處理組小鼠結腸中Tregs的數量增多,但是小腸中Treg的水平沒有改變,這表明梭狀芽孢桿菌僅影響了消化道下段的Tregs生成。
“這是第一次研究證實共生菌能夠影響調控T細胞,”共同作者、哥倫比亞大學醫學中心的免疫學家Ivaylo Ivanov說:“今年早些時候發表的一篇研究論文證實另一種細菌脆弱擬桿菌能夠誘導腸道Treg生成,但是該研究的作者們僅看到了對調控T細胞微弱的誘導作用。新研究證實梭狀芽孢桿菌是真正的強誘導因子。”
“如果這些結果可以代表人類微生物組對免疫系統的效應,那么研究人員或許在某天就能操作這些腸道生物群用于疾病治療,”Forsythe說。
“相比與健康人群IBD患者的腸道內梭狀芽孢桿菌明顯減少,表明梭狀芽孢桿菌在消化中發揮了重要的作用。此外研究證實在過敏癥、哮喘和許多慢性疾病中 Treg反應都極其重要。這些均表明維持這一細菌的適當平衡對于維持正常的免疫平衡具有重要的意義,”瑞士過敏和哮喘研究所的免疫學家Liam OMahony說道。
“我想如果我們能夠確定這些細菌調控免疫效應的機制,將意味著為IBD和其他過敏性疾病打開了通往新治療策略的大門,”Forsythe說。
“事實上,在2005年發表的一項臨床研究證實微生物的治療效應。當過敏性腸綜合癥的患者在接收嬰兒雙歧桿菌治療8周后,癥狀明顯改善,抗炎因子與致炎細胞因子的比值也恢復了正常,”OMahony說:“新研究再度契合這個故事。某些細菌對于某種免疫是重要的,而另一類的細菌對于另一種免疫是重要的。維持這些細菌的平衡才能維持正常的免疫系統。”
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