《Cell | 母乳中的补体通过塑造后代肠道菌群来促进健康》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-01-22
  • 2024年1月18日,约翰·霍普金斯大学万逢义团队在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为Complement in breast milk modifies offspring gut microbiota to promote infant health 的研究论文。

    临床和实验数据已经有力地证明,母乳喂养可以有效地保护新生儿,因为母乳不仅提供高质量的营养,而且通过转移免疫细胞和保护性分子(包括抗体、细胞因子、抗菌肽和乳铁蛋白等),提供了一定程度的被动免疫。尽管母乳中的生物活性成分可以直接提供对特定病原微生物的防护,但现在越来越清楚的是,母乳还通过影响婴儿快速演变的肠道微生物群的组成动态,对婴儿健康产生直接和间接影响。尽管母乳喂养对平衡婴儿肠道微生物群发展的影响已经确定,但母乳中的各种免疫细胞和分子的相对贡献仍有待确定。

    该研究团队发现,母乳中缺乏补体成分的母鼠所哺育的小鼠幼仔的肠道微生物群会发生显著改变,这导致它们在受到天然鼠类肠道病原体——鼠柠檬酸杆菌(Citrobacter rodentium,CR)的感染时无法茁壮成长并死亡。值得注意的是,母乳中的补体具有通过C1依赖性、抗体非依赖性和膜攻击复合物(MAC)依赖的方式直接裂解特定革兰氏阳性共生细菌的活性,也就是说,母乳中的补体成分通过选择性杀死某些革兰氏阳性菌创造了的一种有益肠道微环境,能够在受到CR的感染时保护后代免受疾病和死亡。

    母乳中的补体成分塑造了新生儿和婴儿肠道微生物组成,从而对环境病原体如CR具有保护作用。

    总的来说,这项研究揭示了母乳中的补体成分通过塑造新生儿和婴儿的肠道微生物组成,从而发挥对环境病原体的防护作用,增加了我们对母乳促进新生儿和婴儿健康和抵御环境病原体的新机制的见解。

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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-10
    • 2024年4月3日,牛津大学Fiona Powrie、Emily E. Thornton共同通讯在Nature发表题为Immune microniches shape intestinal Treg function的文章,探讨了胃肠道中的特异性免疫microniche如何影响调节性T细胞(Treg)的发育、稳定性和功能。 研究人员采用先进的体内活体成像技术,结合光激活引导的单细胞RNA测序和空间转录组学,追踪在耐受和炎症条件下对肝螺旋菌(H. hepaticus)反应的T细胞。他们发现,虽然抗原刺激发生在整个肠道组织中,但固有层(lamina propria)是支持效应Treg(effector Treg, eTreg)细胞功能的关键微层(microniche)。与淋巴聚集(LA)不同,固有层提供了一个独特的环境,eTreg细胞一旦建立就可以在这里保持稳定,但炎症破坏了这种区隔,导致CD103+SIRPα+DC占主导地位。 在健康的肠道中,固有层容纳了一个独特的细胞环境,其特征是eTreg细胞和各种抗原呈递细胞(APC),如CD103+树突状细胞、CD206+巨噬细胞、IL-1β+巨噬细胞和高表达IL10R的单核细胞。这些eTreg细胞对控制病理过程至关重要,并且可以在该生态位内局部扩张以发挥其抑制作用。然而,在炎症过程中,固有层的组成发生了改变,树突细胞从LA迁移到固有层,强调了其在维持粘膜耐受性中的核心作用。 作者鉴定并验证了CD206+巨噬细胞和固有层eTreg细胞之间潜在的耐受性相互作用,精确定位了可能控制这种伙伴关系的特异性受体-配体对。这项研究强调了固有层耐受维持的空间机制的存在,其中局部相互作用在协调免疫反应中发挥着关键作用。一个重要的发现是固有层与淋巴聚集中eTreg细胞的不同活性和分布。LP中的eTreg细胞显示出更强的功能,包括两调节蛋白(AREG)、颗粒酶B(GZMB)和白细胞介素-10(IL-10)的产生,从而支持了LP是增强eTreg细胞活性的主要场所的观点。 作者还深入研究了肠道内的髓系细胞区室,指出虽然没有发现专属的APC群体,但某些亚群,如IL-1β-hi CD103+SIRPα+树突状细胞,在LA中富集。相反,LP含有丰富多样的APC,由于其IL10R的高表达,具有高反应和刺激eTreg细胞的能力。在结肠炎期间,LP生态位内的微妙平衡被破坏。研究表明,eTreg细胞在发炎的LP中表现出更强的运动性和与CD206+巨噬细胞的优先相互作用。时间推移成像和计算分析表明,产生IL-10的Treg细胞广泛迁移,经常与CD206+巨噬细胞接触。 这些发现强调了eTreg细胞在其微环境中对局部线索的反应的可塑性和适应性。LP中特异性eTreg细胞-巨噬细胞相互作用的发现,以及在稳态和炎症过程中该生态位内eTreg细胞增殖的证明,为治疗提供了新的机会。通过调节这些已确定的途径,研究人员可能能够开发有针对性的干预措施,促进eTreg细胞的募集、激活、分化、存活和功能,从而恢复或增强炎症性肠病和其他器官系统的耐受性。 总的来说,这项研究为肠道中Treg细胞功能的时空调节以及免疫微细胞中Treg和髓系细胞之间的关键相互作用提供了新的见解。理解这些空间机制对于推进旨在诱导和维持免疫耐受的下一代疗法的设计至关重要。
  • 《基因研究揭示了肠道细菌是如何使我们保持健康的》

    • 来源专题:动植物疫病
    • 编译者:王成卓
    • 发布时间:2019-05-10
    • 由格拉斯哥大学(University of Glasgow)领导的一个国际科学家团队宣布,在我们对肠道细菌如何提供积极健康益处的理解方面取得了新的进展。今天发表在《自然化学生物学》(Nature Chemical Biology)杂志上的这一突破性发现,为我们提供了证据,证明我们有可能设计出一种药物,以一种可能用于治疗II型糖尿病等疾病的方式,提供这些积极的健康益处。 众所周知,肠道中的细菌对健康有益,然而肠道细菌的作用机制还不清楚。科学家认为一种可能性是肠道细菌通过发酵食物中的淀粉,如燕麦和豆类产生一种叫做短链脂肪酸(SCFAs)的化合物。这些SCFAs一旦产生,就会激活我们身体中特定的受体蛋白,而这些受体一旦被激活,就会带来健康益处。该大学分子细胞与系统生物学研究所的分子药理学教授安德鲁·托宾说:“通过一种巧妙的基因手段,我们已经能够首先确定,我们血液和脂肪中的葡萄糖水平可以由肠道细菌控制。我们相信激活这种受体蛋白的药物可以模仿肠道细菌的积极健康益处。这是我们在理解我们的身体如何对食物做出反应,以及我们肠道中的细菌如何提供健康益处方面取得的重大进展。我们的研究不仅增进了我们对肠道微生物群如何在健康和福祉方面发挥作用的基本理解,而且为设计能够模仿肠道微生物群的健康益处的药物提供了框架。”《化学遗传学定义短链游离脂肪酸受体介导的功能》发表在《自然化学生物学》杂志上。这项工作由生物技术和生物科学研究理事会(BBSRC)和医学研究理事会(MRC)资助。