2020-08-26至2020-08-27
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-一般認(rèn)為，腸道中有害細(xì)菌的識(shí)別和中和是由上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞協(xié)調(diào)來(lái)完成的，近日，一篇發(fā)表在Cell雜志上的研究報(bào)告中，研究者Lai等人就報(bào)道，一類腸道神經(jīng)元亞群或在腸道應(yīng)對(duì)感染的反應(yīng)中扮演著意想不到的關(guān)鍵作用。
圖片來(lái)源：iran-daily.com
腸道會(huì)接觸食物、抗原（如果被識(shí)別為“非自我”的話，則會(huì)誘發(fā)機(jī)體免疫反應(yīng)的特殊分子）、通常無(wú)害的常駐微生物及有害的病原體等，因此，腸道細(xì)胞就承擔(dān)著辨別敵友的艱巨任務(wù)，上皮細(xì)胞與免疫細(xì)胞之間的相互作用對(duì)于有效控制復(fù)雜的平衡關(guān)系至關(guān)重要，其能協(xié)調(diào)機(jī)體對(duì)食物抗原和共生微生物的耐受，同時(shí)還能啟動(dòng)機(jī)體抵御病原體的免疫反應(yīng)；腸道中的神經(jīng)細(xì)胞（包括腸道神經(jīng)系統(tǒng)）能夠感知微生物所產(chǎn)生的分子，這些神經(jīng)元能與上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞相互作用來(lái)促進(jìn)機(jī)體產(chǎn)生抵御微生物的防御反應(yīng)。
人類的腸道神經(jīng)系統(tǒng)包括一個(gè)由大約108個(gè)神經(jīng)元組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，這些神經(jīng)元對(duì)于調(diào)節(jié)多種腸道功能非常必要，包括血流、腸道內(nèi)容物的移動(dòng)等；此外，特定類型的神經(jīng)細(xì)胞還能與腸道免疫系統(tǒng)密切相互作用并調(diào)節(jié)其中的組分等，疼痛感受器（nociceptor）就是其中一種神經(jīng)元，其能夠幫助機(jī)體感知疼痛或不適，以應(yīng)對(duì)諸如強(qiáng)熱、寒冷、反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)或機(jī)械損傷等潛在的有害刺激，同時(shí)其還能幫助直接檢測(cè)病原體和病原體所產(chǎn)生的分子，從而在感染過(guò)程中喚起疼痛感，關(guān)于疼痛感受器是否會(huì)直接能幫助阻礙有宿主組織中細(xì)菌的入侵，一直以來(lái)都是科學(xué)家們想要深入研究的問(wèn)題。
沙門氏菌是一種頻發(fā)誘發(fā)食物中毒的致病菌，其會(huì)誘發(fā)多種疾病，包括炎性腹瀉（胃腸炎）到感染從腸道擴(kuò)散到機(jī)體其它部位的危及生命的并發(fā)癥等；當(dāng)沙門氏菌抵達(dá)腸道時(shí)，其入侵組織的主要部位之一就是稱之為派伊爾斑塊（Peyer’s patches）的圓頂狀濾泡，作為能幫助機(jī)體免疫防御的腸道關(guān)鍵傳感器，這些濾泡結(jié)構(gòu)能利用免疫細(xì)胞及稱之為M細(xì)胞的特定上皮細(xì)胞來(lái)監(jiān)測(cè)并對(duì)病原體和共生微生物產(chǎn)生反應(yīng)，M細(xì)胞則會(huì)從腸道的腔體中攝入抗原，并將其轉(zhuǎn)移到底層的免疫細(xì)胞中，從而開(kāi)啟機(jī)體應(yīng)對(duì)抗原或?qū)乖嬖谀褪艿拿庖叻磻?yīng)。
盡管派伊爾斑塊對(duì)于監(jiān)測(cè)腸道內(nèi)容物、特定的病原體（包括沙門氏菌、諾如病毒和朊病毒等）非常重要，從而就能利用M細(xì)胞來(lái)作為進(jìn)入組織的位點(diǎn)；值得注意的是，盡管該板塊毗鄰神經(jīng)元細(xì)胞，包括疼痛感受器等，但此前研究人員并不清楚這種近距離接觸的功能性后果。研究者Lai等人就解釋了疼痛感受器在感染鼠傷寒沙門菌的小鼠腸道中所扮演的關(guān)鍵角色，腸道疼痛感受器亞群的存在（尤其是表達(dá)離子通道蛋白TRPV1和NaV1.8）能夠保護(hù)腸道抵御沙門氏菌的入侵以及隨后細(xì)菌擴(kuò)散到肝臟和脾臟的風(fēng)險(xiǎn)。有意思的是，研究者發(fā)現(xiàn)，疼痛感受器的保護(hù)性效應(yīng)并不會(huì)由已知的抗菌防御機(jī)制所介導(dǎo)，比如免疫細(xì)胞的激活或腸道細(xì)胞所產(chǎn)生的抗菌肽水平的改變；相反，在沙門氏菌感染期間，這些疼痛感受器能調(diào)節(jié)M細(xì)胞數(shù)量的下降，因?yàn)镸細(xì)胞是沙門氏菌進(jìn)入機(jī)體內(nèi)的關(guān)鍵入口，其水平減少或會(huì)減少沙門氏菌入侵組織的表面積。
研究人員對(duì)攜帶腸道疼痛感受器的小鼠進(jìn)行遺傳工程化修飾使其缺少TRPV1或NaV1.8離子通道蛋白，隨后他們分析了當(dāng)沒(méi)有沙門氏菌感染的情況下腸道菌群的組成情況，研究者發(fā)現(xiàn)，相比表達(dá)這些蛋白的動(dòng)物而言，這兩類（缺少TRPV1或NaV1.8）工程化小鼠機(jī)體中分節(jié)絲狀菌（SFB，segmented filamentous bacteria）的水平較低，分節(jié)絲狀菌是一種能吸附腸道上皮細(xì)胞（尤其是M細(xì)胞）的共生微生物，諸如此類共生細(xì)菌能夠幫助宿主機(jī)體抵御病原體的腸道定植，比如沙門氏菌等。
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此外，研究者Lai等人還調(diào)查了是否M細(xì)胞水平的下降與派伊爾斑塊中SFB的定植之間存在一定關(guān)聯(lián)，他們發(fā)現(xiàn)，疼痛感受器所介導(dǎo)的M細(xì)胞的剔除或通過(guò)抗體介導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性手段的M細(xì)胞剔除或會(huì)增加SFB的定植，這就表明，M細(xì)胞的數(shù)量或能調(diào)節(jié)SFB在腸道中的定植（盡管目前研究者并不完全清楚其中的機(jī)制），這一結(jié)果是有益的，因?yàn)槠湎拗屏松抽T氏菌的感染，這或許是因?yàn)楦咚降腟FB和M細(xì)胞的剔除所導(dǎo)致沙門氏菌可感染位點(diǎn)的減少；當(dāng)表達(dá)TRPV1的疼痛感受器遭遇沙門氏菌時(shí)，神經(jīng)元就會(huì)釋放一種名為CGRP的神經(jīng)肽，這種小分子能促進(jìn)細(xì)胞之間的交流溝通，CGRP能直接調(diào)節(jié)M細(xì)胞的豐度和功能，以及腸道中SFB的水平。
研究人員還揭示了疼痛感受器在幫助宿主機(jī)體抵御沙門氏菌感染過(guò)程中此前未知的一種角色，相關(guān)研究結(jié)果也揭示了上皮細(xì)胞、神經(jīng)元和哺乳動(dòng)物腸道中微生物之間的相互作用，幫助研究人員進(jìn)一步了解了腸道免疫力的復(fù)雜機(jī)制，疼痛感受器所介導(dǎo)的機(jī)體反應(yīng)是否能幫助抵御多種其它病原體還有待于科學(xué)家們進(jìn)一步研究闡明，的確，聽(tīng)兒童感受器能幫助保護(hù)小鼠免于酸桿菌（Citrobacter rodentium）的感染。
未來(lái)科學(xué)家們需要深入研究的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域就是確定是否研究者Lai等人的研究發(fā)現(xiàn)能對(duì)人類健康帶來(lái)一定的應(yīng)用價(jià)值，比如，其中一個(gè)值得研究的領(lǐng)域就是，長(zhǎng)期使用諸如嗎啡等阻斷止痛阿片類藥物是否會(huì)影響疼痛感受器所介導(dǎo)的抗菌防御能力，這一點(diǎn)非常有意思，因?yàn)樘弁锤惺芷魇前⑵愃幬锏闹饕悬c(diǎn)，而且給小鼠輸注嗎啡還能改變腸道微生物的組成；此外，使用嗎啡還能促進(jìn)特定微生物（革蘭氏陰性菌）從腸道擴(kuò)散到機(jī)體任何位置，這一過(guò)程就會(huì)引發(fā)敗血癥的發(fā)生；后期研究人員還會(huì)繼續(xù)深入研究來(lái)闡明感染期間神經(jīng)元與免疫細(xì)胞之間的相互作用，這或許會(huì)深遠(yuǎn)地影響科學(xué)家們對(duì)宿主機(jī)體防御機(jī)制的理解。（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(guó)際研討會(huì)
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