《Nature | 肠球菌噬菌体衍生酶抑制移植物抗宿主疾病》

  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-07-12
  • 2024年7月10日,大阪公立大学的研究人员在Nature发表题为An enterococcal phage-derived enzyme suppresses graft-versus-host disease的文章。

    肠道微生物组的变化在异基因造血细胞移植(allo-HCT)后急性移植物抗宿主疾病(acute graft-versus-host disease,acGVHD)的发病机制中起着关键作用。然而,安全解决肠道菌群失调的有效方法尚未确立。肠道中与菌群失调相关的病原体粪肠球菌(Enterococcus faecalis)的扩增已被证明是诱发急性肠道恶性肿瘤的危险因素。

    该研究分析了异体肝移植患者的肠道微生物组,发现粪肠球菌通过形成生物膜而不是通过获得耐药基因来逃避清除并在肠道中增殖。研究人员从粪便样本中分离出细胞溶解酶阳性的高致病性粪肠球菌,并通过分析细菌全基因组测序数据,确定了一种来自粪肠球菌特异性噬菌体的抗粪肠球菌酶。这种抗菌酶对粪大肠杆菌的生物膜具有体外和体内溶解活性。此外,与对照组相比,在粪大肠杆菌定植或以肠球菌为主的患者粪便样本诱导的非生物小鼠中,接受粪大肠杆菌特异性酶治疗的组的肠道细胞溶解酶阳性粪大肠杆菌水平降低,存活率显著提高。因此,施用一种噬菌体衍生的抗菌酶,这种酶对形成生物膜的致病性粪肠球菌具有特异性--现有的抗生素很难消除这种病菌--可能会提供一种预防 aGVHD 的方法。

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    • 编译者:李康音
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    • 2024年6月14日,犹他大学Talia L. Karasov团队联合伦敦大学学院 Hernán A. Burbano团队于Science发表了题为A phage tail–like bacteriocin suppresses competitors in metapopulations of pathogenic bacteria 的研究论文。 前期研究表明,与农业和临床病原体爆发不同,野生拟南芥(Arabidopsis thaliana)群体被遗传多样的假单胞菌(Pseudomonas)群体定殖,而不存在主导菌株。Pseudomonas viridiflava感染包含多个共存的菌株,甚至在单株植物中也是如此。是什么阻止了单一病原体谱系的传播?宿主免疫多样性可能有助于病原体多样性,但植物微生物群也可能发挥作用。鉴于噬菌体及其衍生元素的常见性以及其在假单胞菌群体中的株特异性杀伤活性,研究假设对噬菌体成分敏感性的差异可能抑制特定菌株的传播。  该研究发现了一个在病原菌株中保守存在的丰富病毒簇。这个簇并不编码完整的噬菌体,而是编码一种尾菌素(tailocin),一种细菌用于杀死竞争细菌的噬菌体衍生元素。每个病原性假单胞菌菌株携带少数几种不同的尾菌素变体,靶向共存病原体外膜中的可变多糖。对历史植物标本的分析表明,同样的尾菌素和外膜变体在假单胞菌群体中至少存在了两个世纪,表明一组定义的尾菌素单倍型和受体的持续使用。结果支持一个模型,即共存的假单胞菌菌株的尾菌素和外膜在野生拟南芥群体中协同进化。这些不同的尾菌素和外膜单倍型在时间和空间上得以维持。  
  • 《Science | 维生素D抗癌的肠菌机制》

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    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-29
    • 2024年4月25日,Francis Crick研究所Caetano Reis e Sousa通讯在Science》发表题为Vitamin D regulates microbiome-dependent cancer immunity的文章, 揭示了维生素D、肠道微生物组和抗肿瘤免疫之间以前未被重视的联系。 首先,研究人员观察到,缺乏维生素D结合蛋白(Gc)的小鼠对移植肿瘤表现出更强的免疫依赖性的肿瘤抵抗,并改善了对检查点阻断免疫疗法的反应。值得注意的是,这种抗肿瘤表型可传播给共同饲养的野生型小鼠,这表明可能是肠道微生物组在介导这种效应中发挥了作用。随后,作者证明,通过Gc的基因缺失或饮食补充,维生素D可用性的增加改变了肠道微生物组的组成,有利于脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)的扩增。脆弱拟杆菌是一种已知具有免疫调节特性的共生菌。脆弱拟杆菌的灌胃提供了充足的膳食维生素D,增强了野生型小鼠的肿瘤抵抗力。 有趣的是,维生素D塑造肠道微生物组和增强抗癌免疫力的能力取决于其在肠上皮细胞(IEC)中的活性。在IEC中缺乏维生素D受体(VDR)的小鼠在补充维生素D后未能表现出肿瘤抵抗增加,这表明IEC中的VDR信号传导对调节微生物组和随后的免疫反应至关重要。为了将他们的发现转化为临床,研究人员分析了各种癌症类型的基因表达数据,发现维生素D-VDR基因特征的低表达与较差的生存率和更晚期的疾病进展阶段相关。此外,这一特征与免疫检查点抑制剂治疗的耐药性增加和疾病进展更快有关。 然后,作者利用了来自丹麦近150万人的大规模队列的数据,证明在接下来的十年中,低血清维生素D水平与癌症发展风险的增加具有前瞻性。这一发现进一步巩固了维生素D状况与人类癌症发病率之间的联系。詹帕佐利亚斯等人的这项研究揭示了维生素D、肠道微生物组和抗癌免疫之间一个以前未被认识的轴。他们的研究结果表明,保持足够的维生素D水平可能有助于形成有利的肠道微生物组,增强对癌症的免疫反应。这对癌症的预防和提高免疫疗法疗效的新策略的开发都有意义。 最后,仍有几个问题有待解决。例如,作者指出,脆弱双歧杆菌增强抗癌免疫的确切机制尚待阐明。此外,应仔细评估故意改变肠道微生物组的潜在不利影响,特别是关于某些细菌物种的致病潜力。 总之,此研究揭示了维生素D、肠道微生物组和癌症免疫之间以前未被认识到的联系。他们强调了IEC在感知和响应维生素D水平方面的关键作用,以及宿主、微生物组和环境因素在形成针对恶性肿瘤的免疫反应方面的复杂相互作用,表明通过饮食干预或靶向操作调节肠道微生物组可能是增强癌症免疫疗法的一种很有前途的方法。