2021年7月22日 訊 /生物谷BIOON/ --細(xì)菌在腸道中的定植和抑制之間的平衡對(duì)于人類(lèi)和細(xì)菌之間的共生關(guān)系必不可少；維持粘膜表面平衡的一個(gè)重要組分就是免疫球蛋白A（IgA），其是哺乳動(dòng)物機(jī)體中最豐富的免疫球蛋白；多項(xiàng)研究揭示了多反應(yīng)性IgA的重要特征，其是在沒(méi)有共生細(xì)菌的情況下自然產(chǎn)生的，然而，考慮到腸道環(huán)境中的動(dòng)態(tài)變化，目前研究人員仍然不能確定共生反應(yīng)性IgA是如何形成的，以及這種IgA如何影響機(jī)體的微生物群落。

圖片來(lái)源：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03727-5

近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature上題為“Acetate differentially regulates IgA reactivity to commensal bacteria”的研究報(bào)告中，來(lái)自日本理化學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，某些腸道菌群所產(chǎn)生的主要代謝產(chǎn)物—乙酸鹽或參與到了調(diào)節(jié)其它腸道菌群的過(guò)程中；尤其是，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，乙酸鹽或能誘發(fā)機(jī)體抵御有害細(xì)菌的免疫反應(yīng)，相關(guān)研究結(jié)果或能幫助開(kāi)發(fā)新型療法來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體腸道菌群的平衡。

腸道菌群能幫助將我們所攝入的食物分解為更小的碎片，即代謝產(chǎn)物，最近有研究表明，這些代謝產(chǎn)物會(huì)對(duì)腸道中的免疫功能產(chǎn)生明顯的影響；尤其是，腸道菌群中的主要代謝產(chǎn)物—短鏈脂肪酸（SCFAs，short-chain fatty acids）或能產(chǎn)生并調(diào)節(jié)機(jī)體免疫細(xì)胞的功能，其被認(rèn)為會(huì)增加IgA的產(chǎn)生，但截至目前為止，并沒(méi)有人知道到底是什么會(huì)觸發(fā)這種行為。這篇研究報(bào)告中，研究人員給予小鼠喂食一種能特異性增加其局部大腸區(qū)域的SCFAs的食物，隨后對(duì)小鼠進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，一類(lèi)名為乙酸鹽的SCFAs能增加產(chǎn)生IgA的細(xì)胞和IgA的數(shù)量，并能調(diào)節(jié)IgA與每一種腸道菌群的結(jié)合程度。

研究者指出，包括乙酸鹽在內(nèi)的SCFAs都能很容易被胃部和近端小腸組織吸收；因此這就很難研究口服SCFAs在遠(yuǎn)端腸道（比如結(jié)腸組織）中的影響了，因?yàn)樵诮Y(jié)腸等遠(yuǎn)端組織中SCFAs的水平較高。此外，研究人員還開(kāi)發(fā)了一種方法來(lái)將代謝產(chǎn)物有效運(yùn)輸至遠(yuǎn)端腸道，這或許就能幫助他們分析SCFAs對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)的影響效應(yīng)，而諸如丙酸或丁酸等其它SCFAs則并不會(huì)影響IgA。

乙酸鹽會(huì)增加IgA的產(chǎn)生，詳見(jiàn)圖中黃體表示。

圖片來(lái)源：RIKEN

研究人員還發(fā)現(xiàn)，IgA所結(jié)合的細(xì)胞類(lèi)型取決于是否存在乙酸鹽，正常情況，IgA主要會(huì)與常見(jiàn)的共生細(xì)菌結(jié)合，但利用乙酸鹽處理小鼠后，其就更傾向于與潛在的有害細(xì)菌進(jìn)行結(jié)合了，比如大腸桿菌；深入分析后，研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乙酸鹽導(dǎo)致結(jié)腸中IgA產(chǎn)生時(shí)，IgA就會(huì)與潛在的有害細(xì)菌結(jié)合，并抑制其在粘液層中定植和侵襲。本文研究結(jié)果在某種程度上讓研究人員出乎意料，最初他們認(rèn)為，乙酸鹽僅能簡(jiǎn)單地增加IgA，且會(huì)平等抵御所有的共生細(xì)菌；但發(fā)現(xiàn)其能與其它免疫細(xì)胞協(xié)作，并優(yōu)先增強(qiáng)抵御特定微生物的IgA時(shí)，研究人員覺(jué)得非常驚訝；實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)潛在的有害細(xì)菌存在時(shí)，乙酸鹽才會(huì)增加IgA的產(chǎn)生。

總的來(lái)講，本文研究結(jié)果顯示，細(xì)菌所產(chǎn)生的乙酸鹽會(huì)改變腸道中IgA的平衡，這一過(guò)程主要涉及與細(xì)菌組分一起增強(qiáng)IgA的產(chǎn)生；而通過(guò)增加IgA的產(chǎn)生，尤其是攻擊潛在有害細(xì)菌的IgA，乙酸鹽就能改變腸道中的細(xì)菌組分。如今越來(lái)越多的研究證據(jù)表明，腸道菌群或許參與到了很多疾病的發(fā)病過(guò)程，IgA是其中一種控制微生物菌群最有效的方式之一，因此研究者認(rèn)為，本文研究結(jié)果或許就是這種調(diào)節(jié)機(jī)制的基礎(chǔ)，由于代謝產(chǎn)物的功能在很大程度上依然是未知的，因此后期研究人員將會(huì)繼續(xù)深入研究，重點(diǎn)關(guān)注通過(guò)這些分子所介導(dǎo)的宿主-微生物之間的相互作用，從而揭示其如何影響人類(lèi)的病理生理學(xué)過(guò)程或機(jī)制。綜上，本文研究中，研究人員識(shí)別出了腸道菌群代謝產(chǎn)物在調(diào)節(jié)不同IgA產(chǎn)生從而維持機(jī)體粘膜平衡中所扮演的關(guān)鍵角色。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Takeuchi, T., Miyauchi, E., Kanaya, T. et al. Acetate differentially regulates IgA reactivity to commensal bacteria. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03727-5

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網(wǎng)址: Nature：代謝產(chǎn)物乙酸鹽或能幫助控制機(jī)體復(fù)雜的腸道菌群平衡 http://m.u1s5d6.cn/newsview1800005.html