Cell重磅！微生物控制着免疫系统的健康！
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时间：2020-05-14
来自柏林医疗大学(CU)、柏林卫生研究所（BIH）和德国风湿病研究中心(DRFZ)的研究人员，与美因茨、伯尔尼、汉诺威和波恩的同事一起，展示了微生物如何帮助免疫系统对病原体做出反应。如果没有相关的介导因子，就不能释放，导致某些免疫细胞的代谢过程无法激活。根据发表在Cell杂志上的研究报告，这使得相关细胞没有必要的燃料来启动免疫反应。
图片来源：Cell
人体的上皮组织位于环境界面，是病原体入侵的潜在通道。这些组织也被细菌、病毒、真菌和寄生虫的复杂群落自然地定植，这就是所谓的微生物群落。很可能，在进化过程中，与这些微生物的永久相互作用导致了强健的信号通路的发展，这有助于保护身体。CU的微生物学、传染病和免疫学研究所所长Andreas Diefenbach教授领导的一个研究小组，一直在研究微生物组在人体针对有害病原体的免疫反应中的作用，以及由此对信号通路产生的影响。
感染的存在会触发身体的免疫反应。在这一过程中，"传统树突状细胞"(cDCs)起着关键作用。它们构成人体固有免疫系统的一部分，并携带一系列模式识别受体，使它们能够快速检测入侵的病原体。细胞的初始反应包括释放细胞因子，这是一种信号蛋白，可以吸引免疫细胞到感染部位。与此同时，这些细胞也通过吞噬作用来吞噬和消化侵入性病原体，然后在细胞表面以抗原的形式呈现单个颗粒。这进而导致T细胞(形成适应性免疫系统的一部分)的激活，并导致靶向免疫反应。相反，当cDCs提供内源性抗原触发T细胞激活时，这会导致错误的和不良的免疫反应，并导致自身免疫性疾病。
研究人员使用了各种动物模型，以深入了解微生物控制的IFN-I在未来战斗中启动基态cDCs的方式。通过测序技术，研究人员能够比较来自无菌动物和对照组动物以及IFN-I受体缺陷动物的cDCs的表观基因组和转录组。研究人员想知道当cDCs不再暴露于IFN-I时在分子水平上发生了什么。在描述研究人员的观察结果时，该研究的第一作者Laura Schaupp说："有趣的是，当我们观察无菌动物和那些没有IFN-I信号的动物的cDCs时，我们能够观察到参与线粒体呼吸链的基因的低水平表达。"CU的研究人员补充说："进一步的分析显示，来自无菌动物的cDCs的细胞代谢是不正常的，使它们无法启动免疫反应。这些细胞实际上缺乏对病原体做出反应所需的燃料。"这表明微生物组对cDCs的功能起着至关重要的作用。它似乎对cDCs对细菌或病毒感染(包括T细胞介导的反应)产生有效反应的能力至关重要。
研究人员的发现可能有助于开发新的治疗方法。许多自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮，是由IFN-I的增加引起的。其他研究表明，微生物组影响检查点抑制剂在癌症免疫治疗中的有效性。Diefenbach教授说："这些现象将继续引起我们的极大兴趣。例如，有没有可能改变微生物组的组成，从而减少IFN-I的可用性，从而对自身免疫性疾病产生积极影响？或者有可能通过对IFN-I产生的积极影响来提高对癌症免疫治疗的反应？"研究小组现在计划进行进一步的研究，探索这些问题。（生物谷Bioon.com）
参考资料：The microbiome controls immune system fitness
Schaupp L et al. Microbiota-induced type I interferons instruct a poised basal state of dendritic cells. Cell 2020 Mai 06. doi： https：//doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.022
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