研究绘制了肠道细菌和免疫细胞的相互作用

健康新闻 1年前 (2020-02-21) 250次浏览

在一项新的研究中,研究人员分析了人类结肠样本,以绘制出肠道细菌和免疫系统之间的相互作用。

人体是由一系列复杂的细胞组成的,这些细胞形成不同类型的组织,为人体抵御潜在的致病因素(如病毒和“坏”细菌)提供了一条重要的防线。

研究绘制了肠道细菌和免疫细胞的相互作用

人体的主要防御机制是免疫系统,它吸收不同类型的高度特化的免疫细胞来保持身体系统的“清洁”和良好状态,保护它们免受有害微生物的侵害。

然而我们的身体里也有大量的细菌。根据一些研究人员的说法,我们可能在任何时候都有多达38万亿的细菌。大多数时候,这些细菌帮助我们保持健康。

人体中细菌最丰富的环境之一是肠道。最近的研究表明,肠道细菌可能在调节人体各个部位的多个过程中发挥着极其复杂的作用,专家们甚至提到了内脏-大脑轴。

然而,为什么像人类免疫系统一样敏感的“机器”会允许这些微生物进入我们的肠道呢?肠道细菌是如何与免疫细胞相互作用的呢?

这些是来自英国欣克斯顿的韦康桑格研究所的研究人员最近想要回答的问题。

肠道细菌对人体健康至关重要

“结肠作为一种屏障组织,代表了一种独特的免疫环境,在这种环境中,免疫细胞对被统称为微生物群落的各种微生物表现出了耐受性。”

高级作者Sarah Teichmann博士和她的同事们在他们的新研究论文中写道,这篇论文发表在《自然免疫学》杂志上。

“微生物群落对健康的许多方面都是至关重要的,共生菌和致病性[致病]微生物的不平衡与许多疾病状态有关,”研究作者继续写道。

他们解释说,出于这些原因,尽可能详细地了解肠道细菌和免疫系统之间的相互作用是很重要的。

目前的研究是人类细胞图谱计划的一部分,该计划的目的是为人体所有细胞提供一个全面的参考图谱。

”[研究]给出了一个新的认识免疫细胞和微生物之间的关系在健康结肠组织,并通过允许我们磨练的细胞在特定的领域,这将是一个关键的参考持续工作到疾病影响结肠癌的特定地区,”该研究的资深作者。

作为这一倡议的一部分,目前的研究重点是通过研究来自器官捐赠者的健康人类结肠的死后样本,绘制肠道细菌和免疫细胞之间的相互作用。

利用人类结肠不同部分的样本,研究人员观察了每个部分的细菌种群和共享该环境的免疫细胞。

研究小组最终分析了超过41000个免疫细胞的激活基因。这样做可以让他们精确定位在不同类型的免疫细胞中被激活的基因,这些细胞存在于结肠的每个节段。

此外,研究人员还能够找出在人类结肠的每个部位存在哪些特定的细菌种群,从而为细菌和免疫细胞在肠道内如何相互作用提供了新的见解。

他们发现在结肠的不同部位有不同的免疫T细胞群。

因此,在结肠的盲肠区域——大肠开始的地方——辅助性T17细胞是最丰富的,而乙状结肠——大肠最接近直肠的部分——有大量的辅助性T1细胞。

研究人员指出,这一观察结果证实了之前在小鼠身上的研究结果。

结肠中免疫细胞分布的不同也对应着细菌种群分布的不同。

其中一个例子是拟杆菌,这种细菌在乙状结肠中更为丰富,在辅助性T细胞附近。

研究人员解释说,现有的动物研究表明,某些拟杆菌可能通过释放大量的多糖,直接导致T辅助细胞的增殖。

“我们独特的方法使我们能够在健康的人类结肠中创建免疫细胞及其邻近细菌的第一个深入地图,并揭示出,令人惊讶的是,结肠中有不同的免疫龛位,在不同的区域有不同的细胞激活状态。”-第一作者Kylie James博士

但这些发现到底说明了什么呢?根据这项研究的作者,他们在结肠中发现的免疫细胞是调节免疫细胞,其作用是降低免疫反应的强度。

这项新研究支持了之前在小鼠身上的研究,表明这些调节免疫T细胞最初是从淋巴结向结肠迁移的,而淋巴结在引导免疫反应中起着至关重要的作用。

研究人员认为,这一举动,以及调节免疫细胞在结肠中的存在,可能解释了为什么细菌可以存在于肠道中,而免疫系统不会自动排斥它们。

“我们是由和人类细胞一样多的细菌组成的,而且在人类和他们的微生物群系之间有一种共生关系,”研究的合著者特雷弗·劳利博士说。

“通过揭示结肠中特定位置微生物的多样性,以及与免疫细胞的相互作用,我们可以开始了解其背后的生物学原理,并为今后针对特定肠道细菌的研究提供信息,”他接着说。


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