路德維希癌癥研究中心(LCR)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一種新方法,通過這種方法,小腸中的菌落可以支持調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的生成--這種免疫細(xì)胞可以抑制自身免疫反應(yīng)和炎癥。路德維希·MSK的負(fù)責(zé)人Alexander Rudensky領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究,并發(fā)表在Nature雜志上。研究表明,一種微生物代謝物--有機(jī)酸isoDCA--促進(jìn)了結(jié)腸中免疫抑制免疫細(xì)胞的局部生成。這種局部產(chǎn)生的或"外周"的Treg有助于抑制慢性腸道炎癥,而慢性腸道炎癥是結(jié)直腸癌的主要誘因。
雖然這項(xiàng)研究沒有直接涉及癌癥預(yù)防,但它的發(fā)現(xiàn)對這一領(lǐng)域有著有趣的啟示--這就是為什么這項(xiàng)研究部分資金來自由Ludwig and the Conrad N. Hilton基金會(huì)于2015年發(fā)起的"結(jié)腸癌預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)行動(dòng)資助"項(xiàng)目。
圖片來源:Nature
"人們一直在考慮使用共生微生物來治療結(jié)腸炎癥性疾病,"Rudensky說。"一種方法是開發(fā)一種由特定微生物組成的新藥物,這種藥物可以限制炎癥,促進(jìn)結(jié)腸健康,降低人們患結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)生isoDCA和其他代謝物的細(xì)菌群可以促進(jìn)結(jié)腸免疫細(xì)胞的抗炎活性,這可能是這些干預(yù)措施的組成部分之一。"
腸道微生物對消化和新陳代謝至關(guān)重要,它們還支持許多其他重要的過程,從免疫調(diào)節(jié)到大腦發(fā)育。作為Treg方面的權(quán)威,Rudensky長期以來一直在探索共生細(xì)菌和Treg之間的交叉對話。Treg主要在胸腺中成熟,但也可以由其他組織(尤其是腸道)中的前體細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生。他已經(jīng)證明,這些外圍的Treg可以保護(hù)有益的腸道微生物免受免疫攻擊,并抑制慢性腸道炎癥。
Rudensky說:"宿主和共生微生物群落之間存在雙向通信,宿主必須了解群落的組成,并對這些信息做出反應(yīng)。這意味著微生物群落和宿主免疫系統(tǒng)之間的一種可能的交流方式是通過共生細(xì)菌的代謝產(chǎn)物,因?yàn)榇x支持是共生細(xì)菌向宿主提供的主要服務(wù)之一。"
被泵入腸道幫助消化脂肪的膽汁中大約5%被保留在腸道中,其中一些被共生細(xì)菌代謝。Rudensky和他的同事們很好奇新陳代謝的副產(chǎn)品是否會(huì)影響局部的免疫環(huán)境。為了找到答案,他們篩選了由細(xì)菌代謝產(chǎn)生的膽汁酸的譜圖,以觀察在產(chǎn)生Treg的前體T細(xì)胞和幫助指導(dǎo)Treg生成的樹突狀細(xì)胞的共培養(yǎng)中的這種效應(yīng)。
數(shù)據(jù)顯示細(xì)菌膽汁新陳代謝的兩個(gè)產(chǎn)品--ω-MCA和isoDCA--大幅提高了T細(xì)胞前體轉(zhuǎn)化為外周Treg。Rudensky和他的同事們以人腸中含量較多的isoDCA為研究對象,發(fā)現(xiàn)膽汁酸的作用不是針對前體T細(xì)胞,而是作用于樹突狀細(xì)胞。
他們發(fā)現(xiàn),IsoDCA可以對抗樹突狀細(xì)胞中膽汁酸傳感器發(fā)出的信號,即法尼酯X受體(FXR)。這就抑制了引起保護(hù)性免疫反應(yīng)的基因的表達(dá),使它們進(jìn)入抗炎狀態(tài),從而驅(qū)動(dòng)外周Treg的產(chǎn)生。
接下來,Rudensky和他的同事在小鼠模型上進(jìn)行了合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn),以確認(rèn)他們發(fā)現(xiàn)的生物學(xué)的真實(shí)性。結(jié)果與細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果一致。被改造可以產(chǎn)生isoDCA的細(xì)菌殖民的小鼠的腸道內(nèi)的外周Treg比那些被同樣細(xì)菌殖民的小鼠少很多。同樣的結(jié)果也適用于另外兩種類似的腸道細(xì)菌。(生物谷Bioon.com)
小編推薦會(huì)議 2020(第六屆)腸道微生態(tài)與健康國際研討會(huì)
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