免疫系统是如何保持肠道菌群平衡的
生活在肠道中的细菌由大约500到1000种不同的种类组成。它们组成了所谓的肠道菌群,在消化和防止感染方面起着关键作用。与从外部入侵的病原体不同,它们是无害的,并被免疫系统所耐受。人类的免疫系统是如何在肠道中维持这种微妙的平衡的,这在很大程度上还是未知的。众所周知,被称为IgA抗体的A型免疫球蛋白在其中发挥着重要作用。这些天然防御物质是免疫系统的一部分,根据锁与钥匙的原理非常具体地识别外源性病原体。
由来自伯尔尼大学生物医学研究部(DBMR)的Tim Rollenske博士和Inselspital大学内脏外科和医学医院的Andrew Macpherson教授领导的一组研究人员最近已经能够在一项研究中证ob欧宝直播nba明小鼠模型IgA抗体专门限制良性肿瘤的适合度细菌在几个水平。这使得免疫系统能够微调肠道内的微生物平衡。“我们已经成功地证明,免疫系统非常明确地识别和限制这些细菌,”该研究的主要作者Tim Rollenske博士解释说。研究结果已发表在该杂志上自然.
IgA抗体第一次以自然形式产生
IgA抗体是最常见的抗体人类免疫系统,由粘膜内的特殊细胞分泌。它们占人类免疫球蛋白的三分之二。令人惊讶的是,人体产生的大多数IgA抗体都是针对肠道菌群中的良性细菌。如果没有这种免疫保护,这些微生物也可能会有一个不利影响对健康和引起肠道疾病。然而,IgA抗体在肠道内协调共存的方式仍然是一个未解之谜。
原因是:到目前为止,在动物模型中研究天然形式的IgA抗体是不可能的。然而,在他们的实验中,由蒂姆·罗伦斯克和安德鲁·麦克弗森领导的研究人员能够克服这一障碍。他们成功地产生了足够数量的IgA抗体,专门针对一种典型的肠道细菌——大肠杆菌。抗体识别并结合了微生物细胞膜上的一个组成部分。
抗体削弱了细菌的适应性
在研究人员花了三年时间进行的实验中,他们成功地在无菌小鼠的肠道中精确地追踪了体外和体内效应。研究发现,这些抗体可以通过几种方式影响细菌的适应度。例如,细菌的流动性受到限制,或者它们阻碍了细菌代谢所需的糖的吸收。这种效果取决于具体识别的表面成分。“这意味着免疫系统显然能够通过不同的方法同时影响良性肠道细菌,”德国癌症研究中心的Hedda Wardemann解释说,他是该研究的合著者。因此,研究人员称之为IgA平行性。
为什么免疫系统与肠道内的良性细菌达到平衡,同时有效地消灭致病性入侵者的问题仍有待最终澄清。“然而,我们的实验表明,IgA抗体可以微调人体有机体和肠道菌群之间的平衡,”DBMR和Inselspital的合作者Andrew Macpherson解释道。这些发现不仅建立在对免疫系统在肠道中,它们也有助于疫苗的研制。“确切地了解如何和在哪里抗体识别微生物肠还将使我们能够在更有针对性的基础上开发针对致病性生物体的疫苗”,Tim Rollenske补充说。