2月7日紐約大學醫學院的研究人員在《Nature》發表文章,回答了一個看似簡單,實際復雜的問題:人體免疫系統為何能“縱容”有益細菌的存在?
數百萬年間,人類與細菌共同進化,人體微生物對人的影響力幾乎無處不在,從消化功能到免疫防御。但是,微生物在人體內的角色也不是一成不變,例如,螺桿菌屬(Helicobacter),正常來講至少屬于有益無害的細菌,但是,在遺傳或環境因素發生改變時,它也會引起疾病;再比如一些眼內“致病菌,”既可以與免疫細胞友好共存,在某些情境下也可以觸發危險的炎癥反應。
這些都取決于免疫系統對這些外源細菌的容忍程度和“敵友”判斷。這篇《Nature》文章揭示了小鼠對肝螺桿菌(Helicobacter hepaticus)的免疫相關機制。目前為止,肝螺桿菌在小鼠腸道的有益功能還不明確,但是,可以確定的是,在某些情況下它對小鼠來說是危險致病菌,類似引發人類胃癌和胃潰瘍的幽門螺旋桿菌(Helicopbacter pylori)。
不履薄冰,保持平衡
研究人員發現,調節小鼠對肝螺桿菌耐受水平的責任主要在于兩類T細胞的相互作用。一些未經鑒定的細菌生產分子(如蛋白質、脂肪或糖類組合)促使免疫系統生產輔助性T細胞17(T helper 17 cells,Th17),后者會觸發免疫系統對致病菌的劇烈炎癥反應。新研究表明,經過數萬年進化,哺乳動物的免疫系統對應每種致病細菌的每組Th17細胞都有相應的“關閉細胞(即調節性T細胞)”與之搭配工作,從而控制機體保持對某類細菌耐受。
這項研究最有趣的發現是,作者們鑒定出了一種特殊類型的調節性T細胞(Tregs)的新功能,它能控制微生物發揮有益功能,但不至于引起炎癥。同樣重要的是,有證據表明這類細胞缺陷可能與常見的炎癥性腸病(IBD),如Crohn氏病和潰瘍性結腸炎有關。
研究人員首先構建缺失調節性T細胞的新型小鼠模型,然后讓小鼠暴露于肝螺桿菌,由于缺乏這種調節性T細胞的一對一管理,細菌直接通過Th17引發了炎癥,間接打開了促進未成熟前體T細胞轉化為Tregs細胞的基因。
研究人員推測,這種兩種T細胞之間的監督管理機制容許我們的身體“友好地”接納許多致病物種。他們下一步將采用IBD患者腸道細菌處理小鼠模型,確認該機制是否也是驅動人類疾病的基本原因。
“致病菌驅動的IBD很可能受到從正常容錯系統中逃逸的T細胞影響,健康的容錯系統在攻擊細菌時通常不會引起炎癥反應,”文章作者Dan Littman說。“如果我們的推斷得到證實,我們就能選用某些特定細菌打開相應的Tregs來消除炎癥反應。”
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