腸道免疫系統(tǒng)由腸道微生物守護!
布朗大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn),小鼠體內(nèi)腸道微生物正在參與調(diào)控宿主免疫。與其說宿主的防御系統(tǒng)可能攻擊這些有益細菌,不如說細菌可以與動物的免疫系統(tǒng)和平共存。
對立的外源微生物與免疫系統(tǒng)合作的訣竅是什么?維生素A——細菌穩(wěn)定了腸道維生素A活化水平,保護自身免受過度活躍的免疫應(yīng)答攻擊。這項發(fā)現(xiàn)對理解和治療自身免疫和炎癥性疾病可能是重要的。
“許多疾病都歸因于免疫應(yīng)答或免疫激活增加,我們發(fā)現(xiàn)了腸道細菌抑制免疫應(yīng)答的一種新方法,”布朗大學(xué)分子微生物學(xué)和免疫學(xué)助理教授Shipra Vaishnava說?!斑@對開發(fā)克羅恩病等炎癥性腸病以及維生素A缺乏癥的新療法至關(guān)重要?!?/p>
文章發(fā)表在12月18日出版的Immunity雜志。
Vaishnava說,腸道微生物是由100萬億細菌組成的生態(tài)系統(tǒng),細菌進化得適合生活在腸道極端條件下,絕大多數(shù)細菌不會傷害它們的宿主,反而是有益的。一個健康的微生物群落就像一個健康的森林,許多物種和平相處,共同抵御敵對入侵者,如致病細菌或入侵物種。
在人類和小鼠中,壁厚菌門和擬桿菌門屬于腸道微生物群落的優(yōu)勢群體,研究人員發(fā)現(xiàn),在調(diào)節(jié)宿主免疫過程中,體內(nèi)微生物控制著宿主胃腸道負責將維生素A轉(zhuǎn)化為其活性形式的蛋白質(zhì)的水平。
研究小組發(fā)現(xiàn),壁厚菌門,特別是梭菌屬成員,會降低腸道細胞一種蛋白質(zhì)的表達,Vaishnava說,這種蛋白名為視黃醇脫氫酶7(Rdh7),它可以將膳食中的維生素A轉(zhuǎn)化為其活性形式(視黃酸,又稱維生素A酸),以便促進肝臟中維生素A儲存增加。
腸道細胞內(nèi)缺乏Rdh7的基因工程小鼠,腸道組織內(nèi)視黃酸含量較低,生產(chǎn)IL-22的免疫細胞較少,而IL-22是協(xié)調(diào)腸道抗菌反應(yīng)的重要細胞信號。
Vaishnava說,其他免疫系統(tǒng)組成,例如免疫球蛋白A和兩種類型的T細胞都和正常小鼠一樣,說明Rdh7只針對抗菌反應(yīng)調(diào)節(jié)。
目前他們還不清楚Rdh7是怎樣被抑制的,已知梭菌能產(chǎn)生短鏈脂肪酸,從而改變宿主基因表達。下一步,研究小組將開展包括各種短鏈脂肪酸檢測在內(nèi)的實驗,探索細菌如何調(diào)節(jié)宿主Rdh7表達。
此外,研究小組還想知道為什么Rdh7這么重要,他們正在開發(fā)腸道始終表達Rdh7的基因工程小鼠,探索這種情況是否會導(dǎo)致小鼠炎癥或自身免疫疾病。他們還將研究細菌Rdh7對肝臟維生素A儲存增加的具體影響。
能為人類健康做點什么?
研究人員說,了解細菌如何調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)可能是很多腸道疾病的關(guān)鍵。Vaishnava說,來自臨床研究的數(shù)據(jù)表明,腸道炎癥是宿主與腸道菌群之間的干擾相互作用的結(jié)果。
“維生素A在炎癥中的作用是有上下文的,但是我們很難區(qū)分,”Vaishnava說?!熬S生素A狀態(tài)和維生素A代謝基因變化與炎癥性腸病之間存在重疊,但我們并不知道這到底會不會促進炎癥。我們希望可以通過研究細菌調(diào)節(jié)維生素A在腸道中的代謝或儲存方式,闡明臨床現(xiàn)象。”
另外,在許多非洲和東南亞國家,維生素A缺乏癥特別普遍,我們想看看微生物群在其中扮演了什么角色。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計,維生素A缺乏影響著大約三分之一的五歲以下兒童。維生素A缺乏會削弱免疫系統(tǒng),增加感染疾病風險。Vaishnava說,在過去25年里,世衛(wèi)組織一直致力于為高危兒童提供維生素A補充劑,但它并沒有像預(yù)期的那樣成功。這項研究表明,腸道菌群是維生素A吸收和儲存不可分割的重要組成部分,也許兒童需要正確的腸道細菌組合,才能使維生素A補充劑發(fā)揮最大效果。
“我們的飲食和我們的腸道細菌在調(diào)節(jié)免疫細胞行為方面都很有影響力,”Vaishnava說?!胺肿铀缴系陌l(fā)現(xiàn)將幫助我們搞清楚人體如何利用飲食或細菌,以更好地對抗炎癥或傳染性疾病?!?/p>
原文檢索:Commensals Suppress Intestinal Epithelial Cell Retinoic Acid Synthesis to Regulate Interleukin-22 Activity and Prevent Microbial Dysbiosis
來源:生物通


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