人类肠道居住着多种微生物,这些微生物与人类是一种互利共生的关系。迄今为止,科学家只阐明了一小部分肠道细菌在调节人类免疫系统方面的作用。美国哈佛大学医学院的Geva-Zatorsky等人广泛地确认了种系发生不同的人类肠道细菌的免疫调节作用。
研究人员每次针对一种菌种进行研究,前后共将53种菌种定植至无菌小鼠,并系统地分析了宿主对定植菌的免疫适应。定植后2周,研究人员对结肠和小肠进行免疫分析和基因组分析来评估宿主应答。结果发现,一些细菌激活了某些免疫细胞的活性,而另一些细菌则抑制了这些细胞的活性。这表明,肠道细菌存在一种相互制衡的机制,没有一种单独的细菌产生的免疫调节作用可以压倒其他细菌。类似地,一些细菌上调了某些调节肠道免疫的基因,而另一些细菌则下调这些基因。此外,同属一类的细菌并不一定具有相同或类似的免疫调节作用。这表明,肠道细菌存在一种保险机制,即使整个类别的细菌缺失,仍会保留关键的免疫功能。在所研究的菌种中,可变梭杆菌(Fusobacterium varium)显示出最强的免疫调节作用。可变梭杆菌的作用包括抑制自然分泌的抗菌剂及激活促进炎症的基因。在所有类别的免疫细胞中,受到最多影响的是浆细胞样树突状细胞,这类细胞可影响调节性T细胞的功能及分析抵御病毒的干扰素。38%的细菌升高这类细胞的水平,而8%的细菌降低这类细胞的水平。
纳入研究的53种人类肠道细菌均在调控宿主免疫系统中发挥作用,该研究为进一步研究肠道细菌的组合与宿主之间的相互作用奠定了基础。研究人员希望最终开发出精确调节免疫系统的靶向治疗。(作者:黄希瑶)
参考文献:Cell 2017;168:928-943