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研究人員展示免疫系統如何平衡腸道微生物組

確切了解抗體如何以及在何處識別腸道微生物也將使我們能夠更有針對性地開發針對病原微生物的疫苗
  • A型免疫球蛋白,簡稱IgA抗體,在免疫中扮演重要角色。

  • 研究人員在小鼠模型中證明,iga 抗體在多個層面上特異性地限制無害腸道細菌的適應性,使免疫系統能夠微調腸道內的微生物平衡。 

  • 確切了解抗體如何以及在何處識別腸道微生物也將使研究人員能夠更有針對性地開發針對病原微生物的治療方法。

這篇文章發佈在 eurekalert.org 上:

生活在腸道中的細菌由大約 500 到 1000 種不同的物種組成。 它們組成了腸道菌群,在消化和預防感染方面發揮關鍵作用。 與從外部入侵的病原體不同,它們是無害的並且可以被免疫系統耐受。 人類免疫系統如何維持腸道內這種微妙的平衡在很大程度上仍然未知。 眾所周知,a 型免疫球蛋白(稱為 iga 抗體)發揮重要作用。 這些天然防禦物質是免疫系統的一部分,根據鎖和鑰匙原理非常特異性地識別外源病原體。

由伯爾尼大學生物醫學研究系 (dbmr) 和 inselspital 大學內臟外科和醫學醫院 tim rollenske 博士和 andrew macpherson 教授領導的一組研究人員最近能夠在小鼠身上進行展示該模型表明iga 抗體在多個層面上專門限制良性細菌的適應力。 這使得免疫系統能夠微調腸道內的微生物平衡。 該研究的主要作者 tim rollenske 博士解釋說:“我們成功地證明了免疫系統非常有針對性地識別和限制這些細菌。” 研究結果發表在《自然》期刊。

首次以天然形式產生 iga 抗體

IgA 抗體是人體免疫系統中最常見的抗體,由黏膜中的特殊細胞分泌。 它們佔人類免疫球蛋白的三分之二。 令人驚訝的是,人體產生的大多數 IgA 抗體都是針對腸道菌叢中的良性細菌。 如果沒有這種免疫保護,這些微生物也可能對健康產生有害影響並導致腸道疾病。 然而,IgA 抗體調節腸道內共存的方式之謎仍未解開。

原因是:到目前為止,在動物模型中研究天然形式的 iga 抗體是不可能的。 然而,在他們的實驗中,由提姆·羅倫斯克和安德魯·麥克弗森領導的研究人員克服了這一障礙。 他們成功地產生了足夠量的 iga 抗體,專門針對一種典型的腸道細菌——大腸桿菌。 抗體可辨識並結合微生物膜上的構建塊。

抗體會損害細菌的健康

在研究人員進行了三年的實驗中,他們成功地精確地追蹤了無菌小鼠腸道的體外和體內效應。 人們發現這些抗體可以透過多種方式影響細菌的健康狀況。 例如,細菌的活動性受到限制,或者它們阻礙了細菌代謝的糖結構單元的吸收。 效果取決於具體識別的表面成分。 “這意味著免疫系統顯然能夠透過不同的方法同時影響良性腸道細菌”,德國癌症研究中心的合著者 hedda wardemann 解釋道。 因此,研究人員談到了 iga 並行性。

為什麼免疫系統能夠與腸道良性細菌達到平衡,同時有效消滅致病入侵者,這個問題仍有待最終釐清。 「然而,我們的實驗表明 iga 抗體可以微調人體有機體和腸道菌群之間的平衡,」dbmr 和 inselspital 的合著者 andrew macpherson 解釋道。 這些發現不僅建立在對腸道免疫系統的基本了解的基礎上,還有助於[治療]的發展。 “準確了解抗體如何以及在何處識別腸道中的微生物也將使我們能夠更有針對性地開發針對病原微生物的[治療]”,tim rollenske 補充道。

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