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人體腸道內棲息著數萬億微生物，它們不僅協助消化食物，更在免疫系統(tǒng)塑造中扮演關鍵角色。這些微生物通過釋放各類分子與宿主“對話”，調控免疫細胞的生長與功能。為維持腸道微生態(tài)平衡，人體配備了黏液層、抗菌蛋白、抗體和補體系統(tǒng)等多重防御工具，以管控菌群活動并抵御有害病原體。但是，一個核心謎題始終未解：在如此復雜的微生物群落中，宿主能否在“茫茫菌?！敝羞x擇性識別并管理特定細菌？

中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所錢友存研究組聯合分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心宋昕陽研究組，揭示了一種宿主與腸道菌群互作的新機制。該研究采用先進的蛋白質組學技術，對比無菌小鼠與普通小鼠的腸道黏膜樣本，發(fā)現名為APOL9的蛋白在正常小鼠腸道中顯著高表達且主要由腸上皮細胞產生。研究通過獨創(chuàng)的結合流式細胞術與基因測序（APOL9-seq）技術發(fā)現，APOL9及其人類同源蛋白APOL2能夠特異性結合一類常見的腸道細菌即擬桿菌目。

進一步，機制研究表明，APOL9的識別能力依賴于細菌表面一種特殊的脂質分子神經酰胺-1-磷酸（Cer1P）。當通過基因編輯去除該分子后，APOL9與細菌不再結合。該研究首次證實，宿主能通過細菌特征性脂質標記，實現選擇性“身份識別”。

與傳統(tǒng)抗菌蛋白不同，APOL9并不殺死目標細菌，而是誘導其釋放外膜囊泡（OMVs）。這些納米級囊泡滿載細菌分子，可被宿主免疫系統(tǒng)捕獲并用于增強免疫防御。具體來說，OMVs可以激活干擾素-γ（IFN-γ）信號通路，并提升腸道細胞表面MHC-II分子的表達，從而訓練一類特殊的CD4+CD8αα+T細胞，以維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)。

為驗證APOL9的生理功能，該團隊構建了APOL9基因敲除小鼠，并使其感染沙門氏菌。這些小鼠表現出更強的細菌擴散能力和更高的死亡率。而補充APOL9誘導的OMVs后，小鼠感染癥狀顯著改善，免疫應答明顯增強。

這一研究首次闡明了宿主蛋白可通過識別細菌脂質標志物并觸發(fā)有益的免疫反應，揭示了主動塑造菌群的新范式——宿主并非被動容忍微生物而是可以通過主動的分子“對話”實現腸道微生態(tài)的動態(tài)平衡。同時，該成果有望為開發(fā)“菌群-免疫”協同調控的下一代療法開辟新路徑。

5月14日，相關研究成果發(fā)表在《自然》（Nature）上。

論文鏈接

新型載脂蛋白APOL9通過結合擬桿菌Cer1P分子誘導OMVs釋放并激活IFN-γ-MHC-II通路以增強腸道黏膜免疫

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網址: 科學家揭示宿主識別腸道菌群調控免疫新機制 http://m.u1s5d6.cn/newsview1316456.html