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我們和我們的腸道微生物組（菌群）共同進(jìn)化出一種互惠互利的關(guān)系，這是一種非常復(fù)雜的關(guān)系。雖然人類(lèi)宿主為細(xì)菌提供了友好的環(huán)境，細(xì)菌為宿主提供包括營(yíng)養(yǎng)供給和防止病原體感染等許多有益功能，然而，維持這種關(guān)系卻需要謹(jǐn)慎的免疫平衡：既要將共生微生物控制在局部，還要同時(shí)限制炎癥反應(yīng)。因?yàn)?，一旦某些?xì)菌進(jìn)入它們不應(yīng)該出現(xiàn)的組織或器官，即使是好細(xì)菌也會(huì)產(chǎn)生壞影響。北京時(shí)間5月13日，發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature》上的一項(xiàng)最新研究中，來(lái)自美國(guó)紐約紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)揭示了機(jī)體是如何保持這種平衡關(guān)系的。該研究表明，生命早期是免疫系統(tǒng)學(xué)會(huì)識(shí)別腸道細(xì)菌并建立監(jiān)控機(jī)制的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。當(dāng)這些機(jī)制存在缺陷時(shí)，免疫系統(tǒng)就會(huì)在錯(cuò)誤的地方攻擊有益細(xì)菌，引發(fā)慢性炎癥，這也是導(dǎo)致炎癥性腸病的原因。
此前，關(guān)于免疫T細(xì)胞對(duì)腸道細(xì)菌的抗原特異性識(shí)別已有報(bào)道。盡管局部環(huán)境決定了效應(yīng)細(xì)胞的分化，但尚不清楚胸腺中微生物群特異性T細(xì)胞是如何培養(yǎng)的。在這項(xiàng)研究中，研究人員試圖了解機(jī)體如何與細(xì)菌保持健康關(guān)系，并從中發(fā)現(xiàn)了腸道菌群如何塑造發(fā)育中的免疫系統(tǒng)。生命早期定植在腸道中的樹(shù)突狀細(xì)胞會(huì)長(zhǎng)途跋涉，將捕獲的微生物抗原從腸道運(yùn)送到胸腺。胸腺位于胸骨柄后方的前縱隔上部，是一個(gè)負(fù)責(zé) '教育 '免疫T細(xì)胞的腺體。運(yùn)送來(lái)的微生物抗原誘導(dǎo)胸腺產(chǎn)生針對(duì)微生物組的T細(xì)胞。然后，T細(xì)胞離開(kāi)胸腺，進(jìn)入淋巴結(jié)、腸道和其他部位，以保持對(duì)細(xì)菌的控制。這樣一來(lái)，發(fā)育中的微生物組形成并擴(kuò)展了胸腺和外周T細(xì)胞庫(kù)，從而增強(qiáng)了對(duì)腸道微生物和病原體的識(shí)別。
在人類(lèi)生命的前三年，腸道菌群的組成逐漸穩(wěn)定，幾乎與成人的相似。這相當(dāng)于T細(xì)胞庫(kù)的一個(gè)擴(kuò)展期。研究人員通過(guò)在小鼠腸道中植入某種細(xì)菌來(lái)確定這一過(guò)程。他們發(fā)現(xiàn)，胸腺產(chǎn)生了特異性識(shí)別這些細(xì)菌的T細(xì)胞。然而，這是如何發(fā)生的還不得而知。從胸腺和淋巴結(jié)的細(xì)菌中找到DNA是細(xì)菌遷移到這些部位的第一個(gè)線索。為了追蹤它們的軌跡，研究人員使用了經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的小鼠，這些小鼠的細(xì)胞在暴露于激光后會(huì)發(fā)出紅色的熒光。在光激活后的兩天里，紅色的腸細(xì)胞最終到達(dá)胸腺、淋巴結(jié)和脾臟。而且研究人員發(fā)現(xiàn)，這些過(guò)程在小鼠出生后的前幾周內(nèi)是強(qiáng)勁的，但在其成年后明顯減弱。研究共同通訊作者、猶他大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)系副教授Matthew Bettini說(shuō)：“我們的研究挑戰(zhàn)了之前的假設(shè)，即潛在病原體對(duì)胸腺中發(fā)育的免疫細(xì)胞沒(méi)有影響。相反，我們看到胸腺有機(jī)會(huì)從這些細(xì)菌中學(xué)習(xí)。盡管這些決定T細(xì)胞類(lèi)型的事件發(fā)生在生命早期，但它們?cè)谏笃跁?huì)產(chǎn)生更大的影響?！?/span>這一觀點(diǎn)很明顯，因?yàn)檠芯咳藛T發(fā)現(xiàn)，靶向有益細(xì)菌的T細(xì)胞同時(shí)也可以防御與之密切相關(guān)的有害細(xì)菌。幼年時(shí)攜帶大腸桿菌的小鼠在生命后期感染致死劑量沙門(mén)氏菌后存活的幾率是其他小鼠的六倍多。研究結(jié)果表明，建立對(duì)微生物組的免疫力也可以增強(qiáng)機(jī)體對(duì)尚未遇到的有害細(xì)菌的保護(hù)。從我們出生的那一刻起，我們的免疫系統(tǒng)就建立起來(lái)了，在這一過(guò)程中，它會(huì)盡可能多地學(xué)習(xí)識(shí)別有益菌和有害菌。這項(xiàng)研究表明，腸道菌群有一個(gè)進(jìn)入免疫“教育”過(guò)程的窗口期。這為設(shè)計(jì)能在早期影響免疫系統(tǒng)軌跡的療法開(kāi)辟了可能性。研究人員說(shuō)，深入研究機(jī)體與微生物組之間的這些早期交流，就會(huì)發(fā)現(xiàn)從一開(kāi)始就啟動(dòng)免疫系統(tǒng)是多么重要。這種對(duì)免疫T細(xì)胞的早期教育對(duì)于迅速培養(yǎng)出廣泛的免疫細(xì)胞庫(kù)來(lái)保護(hù)身體是絕對(duì)必要的。Bettini說(shuō)：“我們研究結(jié)果可能會(huì)擴(kuò)展到某些領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域中，某些細(xì)菌被發(fā)現(xiàn)對(duì)其他疾病具有保護(hù)性或致病性，比如1型和2型糖尿病。接下來(lái)，我們將要了解細(xì)菌暴露和T細(xì)胞發(fā)育的窗口期在引發(fā)這些疾病方面是否也很重要？”論文鏈接： https://www./articles/s41586-021-03531-1
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