新生兒要注意腸道菌群,對其免疫系統發育有關鍵影響

糖尿病康復之路 發佈 2020-01-25T04:17:40+00:00

他們顯示,在早期使用廣譜抗生素治療的小鼠中,胸腺PLZF+細胞不能有效發育,但可以避免在後期使用小鼠治療。

新生兒出生後立即面臨獨特的免疫挑戰。當它們離開相對無菌的胎兒環境時,它們突然暴露於多種外來抗原,其主要負擔是新定居在胃腸道中的微生物群的形式。歡迎大家點擊右上角 關注 我們,有糖尿病等健康問題可以回復或者私信交流

腸道菌群影響新生兒免疫系統

迄今為止,這些迅速增加的外來入侵者是新生兒免疫系統的最大威脅,新生兒免疫系統必須將這些生物體識別為良性、共生性或致病性並將其分類。

研究表明,早期微生物與粘膜免疫細胞之間的有效「聯繫」或交流對形成健康的微生物群落和促進功能良好的免疫系統至關重要。

腸道微生物調節胸腺中特異性免疫細胞的發育

參與粘膜免疫的免疫系統細胞在位於心臟上方胸骨下方的稱為胸腺的器官中發育。到目前為止,尚不清楚腸道微生物是否會影響生命早期胸腺中這些細胞的發育。

麻薩諸塞州總醫院粘膜和免疫生物學研究中心(MIBRC)的研究人員現在報告說,腸道微生物調節胸腺中特異性免疫細胞的發育,這些細胞在粘膜耐受性中起關鍵作用。

他們廣泛研究的結果發表在本周的美國國家科學院院刊上,Nitya Jain博士及其同事將研究重點放在表達轉錄因子PLZF的免疫細胞亞群上。

這些細胞統稱為先天性和先天性淋巴細胞,通常在腸道粘膜屏障介面起作用,並在粘膜部位提供免疫保護。

研究方法

為了研究腸道微生物環境下這些免疫細胞的發育,研究人員對人類無菌模型小鼠進行了克隆培養,並將其命名為脆弱擬桿菌,並證明了這種單一細菌可以恢復PLZF +先天性和先天性淋巴細胞在幼年小鼠的胸腺中的發育。

在進一步的概念驗證研究中,他們表明缺乏多糖A(PSA)表達的脆弱芽孢桿菌不能做到這一點,這表明特定的微生物抗原可以調節這種早期生命發育過程。

在缺少Toll樣受體2表達的突變小鼠中觀察到了這些細胞的類似缺陷,Toll樣受體2能夠識別細菌和細菌成分,包括脆弱的芽孢桿菌PSA,從而啟動宿主的保護性免疫反應。

為了理解這種微生物信息是如何傳遞到發育中的胸腺細胞的,Jain的研究小組使用了一種新型的小鼠模型來追蹤細胞從結腸到胸腺的遷移。

在MGH的Guillermo「 Gary」 Tearney小組在威爾曼光醫學中心的幫助下開發的光轉換策略在2018年《可視化實驗雜誌》中得到了重點介紹。

研究發現

研究人員表明,一類稱為漿細胞樣樹突狀細胞(pDC)的抗原呈遞細胞在腸道微生物的印記下會在早期生命中從腸道遷移到胸腺,從而調節胸腺淋巴細胞的發育。

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育的細胞之間的新穎交流,它塑造了生命早期的免疫「庫」,並影響宿主在整個生命周期中對疾病的反應方式。」

嬰兒腸道微生物組的不平衡發育被認為在以後的疾病發展中起作用。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病(包括腹腔疾病和炎症性腸病(IBD))的風險增加有關。

賈恩的小組證明了這一觀察的一個機械基礎。他們顯示,在早期使用廣譜抗生素治療的小鼠中,胸腺PLZF +細胞不能有效發育,但可以避免在後期使用小鼠治療。

賈恩(Jain)說:「當胸腺中的免疫細胞特別容易受到微生物影響時,似乎出現了早期生命的窗口。」

需要儘早干預治療

此外,研究表明,微生物誘導的胸腺先天性和先天性樣細胞發育的改變在生命早期一直持續到成年,並導致對實驗性結腸炎的敏感性增加。

賈恩說,重要的是,疾病的嚴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移PLZF +細胞來緩解。

她補充說:「這對於設計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,可以將其開發為患者的過繼細胞療法。」

MIBRC主任Alessio Fasano博士指出,越來越多的證據表明,健康免疫狀態的早期發展要求發育中的嬰兒與其微生物群落之間存在理想的共生關係。

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