布朗大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)腸道微生物正在參與調(diào)控宿主免疫。與其說宿主的防御系統(tǒng)可能攻擊這些有益細(xì)菌，不如說細(xì)菌可以與動(dòng)物的免疫系統(tǒng)和平共存。

對(duì)立的外源微生物與免疫系統(tǒng)合作的訣竅是什么？維生素A——細(xì)菌穩(wěn)定了腸道維生素A活化水平，保護(hù)自身免受過度活躍的免疫應(yīng)答攻擊。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)理解和治療自身免疫和炎癥性疾病可能是重要的。

“許多疾病都?xì)w因于免疫應(yīng)答或免疫激活增加，我們發(fā)現(xiàn)了腸道細(xì)菌抑制免疫應(yīng)答的一種新方法，”布朗大學(xué)分子微生物學(xué)和免疫學(xué)助理教授Shipra Vaishnava說?！斑@對(duì)開發(fā)克羅恩病等炎癥性腸病以及維生素A缺乏癥的新療法至關(guān)重要?！?/p>

文章發(fā)表在12月18日出版的Immunity雜志。

Vaishnava說，腸道微生物是由100萬億細(xì)菌組成的生態(tài)系統(tǒng)，細(xì)菌進(jìn)化得適合生活在腸道極端條件下，絕大多數(shù)細(xì)菌不會(huì)傷害它們的宿主，反而是有益的。一個(gè)健康的微生物群落就像一個(gè)健康的森林，許多物種和平相處，共同抵御敵對(duì)入侵者，如致病細(xì)菌或入侵物種。

在人類和小鼠中，壁厚菌門和擬桿菌門屬于腸道微生物群落的優(yōu)勢(shì)群體，研究人員發(fā)現(xiàn)，在調(diào)節(jié)宿主免疫過程中，體內(nèi)微生物控制著宿主胃腸道負(fù)責(zé)將維生素A轉(zhuǎn)化為其活性形式的蛋白質(zhì)的水平。

研究小組發(fā)現(xiàn)，壁厚菌門，特別是梭菌屬成員，會(huì)降低腸道細(xì)胞一種蛋白質(zhì)的表達(dá)，Vaishnava說，這種蛋白名為視黃醇脫氫酶7（Rdh7），它可以將膳食中的維生素A轉(zhuǎn)化為其活性形式（視黃酸，又稱維生素A酸），以便促進(jìn)肝臟中維生素A儲(chǔ)存增加。

腸道細(xì)胞內(nèi)缺乏Rdh7的基因工程小鼠，腸道組織內(nèi)視黃酸含量較低，生產(chǎn)IL-22的免疫細(xì)胞較少，而IL-22是協(xié)調(diào)腸道抗菌反應(yīng)的重要細(xì)胞信號(hào)。

Vaishnava說，其他免疫系統(tǒng)組成，例如免疫球蛋白A和兩種類型的T細(xì)胞都和正常小鼠一樣，說明Rdh7只針對(duì)抗菌反應(yīng)調(diào)節(jié)。

目前他們還不清楚Rdh7是怎樣被抑制的，已知梭菌能產(chǎn)生短鏈脂肪酸，從而改變宿主基因表達(dá)。下一步，研究小組將開展包括各種短鏈脂肪酸檢測(cè)在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)，探索細(xì)菌如何調(diào)節(jié)宿主Rdh7表達(dá)。

此外，研究小組還想知道為什么Rdh7這么重要，他們正在開發(fā)腸道始終表達(dá)Rdh7的基因工程小鼠，探索這種情況是否會(huì)導(dǎo)致小鼠炎癥或自身免疫疾病。他們還將研究細(xì)菌Rdh7對(duì)肝臟維生素A儲(chǔ)存增加的具體影響。

能為人類健康做點(diǎn)什么？

研究人員說，了解細(xì)菌如何調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)可能是很多腸道疾病的關(guān)鍵。Vaishnava說，來自臨床研究的數(shù)據(jù)表明，腸道炎癥是宿主與腸道菌群之間的干擾相互作用的結(jié)果。

“維生素A在炎癥中的作用是有上下文的，但是我們很難區(qū)分，”Vaishnava說?！熬S生素A狀態(tài)和維生素A代謝基因變化與炎癥性腸病之間存在重疊，但我們并不知道這到底會(huì)不會(huì)促進(jìn)炎癥。我們希望可以通過研究細(xì)菌調(diào)節(jié)維生素A在腸道中的代謝或儲(chǔ)存方式，闡明臨床現(xiàn)象。”

另外，在許多非洲和東南亞國(guó)家，維生素A缺乏癥特別普遍，我們想看看微生物群在其中扮演了什么角色。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，維生素A缺乏影響著大約三分之一的五歲以下兒童。維生素A缺乏會(huì)削弱免疫系統(tǒng)，增加感染疾病風(fēng)險(xiǎn)。Vaishnava說，在過去25年里，世衛(wèi)組織一直致力于為高危兒童提供維生素A補(bǔ)充劑，但它并沒有像預(yù)期的那樣成功。這項(xiàng)研究表明，腸道菌群是維生素A吸收和儲(chǔ)存不可分割的重要組成部分，也許兒童需要正確的腸道細(xì)菌組合，才能使維生素A補(bǔ)充劑發(fā)揮最大效果。

“我們的飲食和我們的腸道細(xì)菌在調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞行為方面都很有影響力，”Vaishnava說?！胺肿铀缴系陌l(fā)現(xiàn)將幫助我們搞清楚人體如何利用飲食或細(xì)菌，以更好地對(duì)抗炎癥或傳染性疾病。”

原文檢索：Commensals Suppress Intestinal Epithelial Cell Retinoic Acid Synthesis to Regulate Interleukin-22 Activity and Prevent Microbial Dysbiosis

來源：生物通