近日一项研究证实肠道内一类共生菌对于维持肠道免疫系统功能具有关键性的作用，这一研究成果发表在12月23日《科学》（Science）杂志的在线出版物《科学快讯》（ScienceExpress）上。新研究再度证实了肠道内的共生菌是宿主免疫的关键调控因子，这一发现为炎性肠病（IBD）、过敏症和自身免疫性疾病提供了有潜力的新治疗途径。
“这一发现推动我们更深入地了解了共生生物群形成宿主免疫系统的机制，”加拿大麦克马斯特大学的免疫学家Paul Forsythe在写给《科学家》（The Scientist）杂志的电子邮件中说道：“研究结果表明人体不仅会对不同的菌种产生特异的免疫反应，并且这些反应还具有肠道部位特异性。”
在过去的几年里，大量研究证实肠道微生物组能够影响宿主免疫系统平衡。例如分节丝状菌（SFB）就能诱导肠道抗病菌Th17细胞生成。然而当Th17生成过多时，调控T细胞(Tregs)无法维持固有的平衡抑制机体对于自身细胞的免疫反应从而导致自身免疫疾病发生。为了确定是否有某些共生菌参与调控了肠道内Tregs的生成，东京大学的免疫学家Kenya Honda和他的同事们将正常小鼠与无菌小鼠进行了比较研究。研究人员发现两组小鼠的小肠没有显著差异，而无菌小鼠结肠内Tregs则明显减少，这表明缺失的细菌发挥了诱导Treg生成的作用。
抗生素和氯仿测试显示作用细菌有可能是孢子型革兰氏阳性菌。由于梭状芽孢杆菌是肠道内最丰富的细菌，且符合这一特性，Honda和同事们将由46种不同的梭状芽孢杆菌组成的混合物移植到无菌小鼠体内。研究人员发现处理组小鼠结肠中Tregs的数量增多，但是小肠中Treg的水平没有改变，这表明梭状芽孢杆菌仅影响了消化道下段的Tregs生成。
“这是第一次研究证实共生菌能够影响调控T细胞，”共同作者、哥伦比亚大学医学中心的免疫学家Ivaylo Ivanov说：“今年早些时候发表的一篇研究论文证实另一种细菌脆弱拟杆菌能够诱导肠道Treg生成，但是该研究的作者们仅看到了对调控T细胞微弱的诱导作用。新研究证实梭状芽孢杆菌是真正的强诱导因子。”
“如果这些结果可以代表人类微生物组对免疫系统的效应，那么研究人员或许在某天就能操作这些肠道生物群用于疾病治疗，”Forsythe说。
“相比与健康人群IBD患者的肠道内梭状芽孢杆菌明显减少，表明梭状芽孢杆菌在消化中发挥了重要的作用。此外研究证实在过敏症、哮喘和许多慢性疾病中Treg反应都极其重要。这些均表明维持这一细菌的适当平衡对于维持正常的免疫平衡具有重要的意义，”瑞士过敏和哮喘研究所的免疫学家Liam O'Mahony说道。
“我想如果我们能够确定这些细菌调控免疫效应的机制，将意味着为IBD和其他过敏性疾病打开了通往新治疗策略的大门，”Forsythe说。
“事实上，在2005年发表的一项临床研究证实微生物的治疗效应。当过敏性肠综合症的患者在接收婴儿双歧杆菌治疗8周后，症状明显改善，抗炎因子与致炎细胞因子的比值也恢复了正常，”O'Mahony说：“新研究再度契合这个故事。某些细菌对于某种免疫是重要的，而另一类的细菌对于另一种免疫是重要的。维持这些细菌的平衡才能维持正常的免疫系统。”（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原文出处：
Science DOI: 10.1126/science.1198469
Induction of Colonic Regulatory T Cells by Indigenous Clostridium Species
Koji Atarashi1,*, Takeshi Tanoue1,*, Tatsuichiro Shima2, Akemi Imaoka2, Tomomi Kuwahara3, Yoshika Momose4, Genhong Cheng6, Sho Yamasaki7, Takashi Saito7, Yusuke Ohba9, Tadatsugu Taniguchi1, Kiyoshi Takeda5, Shohei Hori8, Ivaylo I. Ivanov10, Yoshinori Umesaki2, Kikuji Itoh4 and Kenya Honda1,11,?
Abstract
CD4+ T regulatory cells (Tregs), expressing the Foxp3 transcription factor, play a critical role in the maintenance of immune homeostasis. Here, we show that in mice, Tregs were most abundant in the colonic mucosa. The spore-forming component of indigenous intestinal microbiota—particularly clusters IV and XIVa of the genus Clostridium—promoted Treg cell accumulation. Colonization of mice by a defined mix of Clostridium strains provided an environment rich in transforming growth factor–β (TGF-β) and affected Foxp3+ Treg number and function in the colon. Oral inoculation of Clostridium during the early life of conventionally reared mice resulted in resistance to colitis and systemic IgE responses in adult mice, suggesting a new therapeutic approach to autoimmunity and allergy.
