最新研究:新生兒免疫系統(tǒng)受腸道菌群密切影響
2020年01月25日 19:55 新浪網(wǎng) 作者 糖尿病康復(fù)之路
迄今為止,這些迅速增加的外來入侵者是新生兒免疫系統(tǒng)的最大威脅,新生兒免疫系統(tǒng)必須將這些生物體識(shí)別為良性、共生性或致病性并將其分類。
研究表明,早期微生物與粘膜免疫細(xì)胞之間的有效“聯(lián)系”或交流對(duì)形成健康的微生物群落和促進(jìn)功能良好的免疫系統(tǒng)至關(guān)重要。
腸道微生物調(diào)節(jié)胸腺中特異性免疫細(xì)胞的發(fā)育
參與粘膜免疫的免疫系統(tǒng)細(xì)胞在位于心臟上方胸骨下方的稱為胸腺的器官中發(fā)育。到目前為止,尚不清楚腸道微生物是否會(huì)影響生命早期胸腺中這些細(xì)胞的發(fā)育。
馬薩諸塞州總醫(yī)院粘膜和免疫生物學(xué)研究中心(MIBRC)的研究人員現(xiàn)在報(bào)告說,腸道微生物調(diào)節(jié)胸腺中特異性免疫細(xì)胞的發(fā)育,這些細(xì)胞在粘膜耐受性中起關(guān)鍵作用。
他們廣泛研究的結(jié)果發(fā)表在本周的美國國家科學(xué)院院刊上,Nitya Jain博士及其同事將研究重點(diǎn)放在表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子PLZF的免疫細(xì)胞亞群上。
這些細(xì)胞統(tǒng)稱為先天性和先天性淋巴細(xì)胞,通常在腸道粘膜屏障界面起作用,并在粘膜部位提供免疫保護(hù)。
研究方法
為了研究腸道微生物環(huán)境下這些免疫細(xì)胞的發(fā)育,研究人員對(duì)人類無菌模型小鼠進(jìn)行了克隆培養(yǎng),并將其命名為脆弱擬桿菌,并證明了這種單一細(xì)菌可以恢復(fù)PLZF +先天性和先天性淋巴細(xì)胞在幼年小鼠的胸腺中的發(fā)育。
在進(jìn)一步的概念驗(yàn)證研究中,他們表明缺乏多糖A(PSA)表達(dá)的脆弱芽孢桿菌不能做到這一點(diǎn),這表明特定的微生物抗原可以調(diào)節(jié)這種早期生命發(fā)育過程。
在缺少Toll樣受體2表達(dá)的突變小鼠中觀察到了這些細(xì)胞的類似缺陷,Toll樣受體2能夠識(shí)別細(xì)菌和細(xì)菌成分,包括脆弱的芽孢桿菌PSA,從而啟動(dòng)宿主的保護(hù)性免疫反應(yīng)。
為了理解這種微生物信息是如何傳遞到發(fā)育中的胸腺細(xì)胞的,Jain的研究小組使用了一種新型的小鼠模型來追蹤細(xì)胞從結(jié)腸到胸腺的遷移。
在MGH的Guillermo“ Gary” Tearney小組在威爾曼光醫(yī)學(xué)中心的幫助下開發(fā)的光轉(zhuǎn)換策略在2018年《可視化實(shí)驗(yàn)雜志》中得到了重點(diǎn)介紹。
研究發(fā)現(xiàn)
研究人員表明,一類稱為漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞(pDC)的抗原呈遞細(xì)胞在腸道微生物的印記下會(huì)在早期生命中從腸道遷移到胸腺,從而調(diào)節(jié)胸腺淋巴細(xì)胞的發(fā)育。
賈恩(Jain)的研究小組首次揭示了“腸道微生物與胸腺中正在發(fā)育的細(xì)胞之間的新穎交流,它塑造了生命早期的免疫“庫”,并影響宿主在整個(gè)生命周期中對(duì)疾病的反應(yīng)方式?!?/p>
嬰兒腸道微生物組的不平衡發(fā)育被認(rèn)為在以后的疾病發(fā)展中起作用。例如,通過抗生素或飲食來擾亂嬰兒期的微生物群,與過敏、哮喘和自身免疫性疾?。òǜ骨患膊『脱装Y性腸?。↖BD))的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。
賈恩的小組證明了這一觀察的一個(gè)機(jī)械基礎(chǔ)。他們顯示,在早期使用廣譜抗生素治療的小鼠中,胸腺PLZF +細(xì)胞不能有效發(fā)育,但可以避免在后期使用小鼠治療。
賈恩(Jain)說:“當(dāng)胸腺中的免疫細(xì)胞特別容易受到微生物影響時(shí),似乎出現(xiàn)了早期生命的窗口?!?/p>
需要盡早干預(yù)治療
此外,研究表明,微生物誘導(dǎo)的胸腺先天性和先天性樣細(xì)胞發(fā)育的改變?cè)谏缙谝恢背掷m(xù)到成年,并導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎的敏感性增加。
賈恩說,重要的是,疾病的嚴(yán)重程度可以通過從生命早期具有正常微生物群的小鼠中轉(zhuǎn)移PLZF +細(xì)胞來緩解。
她補(bǔ)充說:“這對(duì)于設(shè)計(jì)治療自身免疫性疾病(如IBD)的策略具有重要意義。我們的研究指出了以前未被探索的途徑,可以將其開發(fā)為患者的過繼細(xì)胞療法。”
MIBRC主任Alessio Fasano博士指出,越來越多的證據(jù)表明,健康免疫狀態(tài)的早期發(fā)展要求發(fā)育中的嬰兒與其微生物群落之間存在理想的共生關(guān)系。
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