又兩篇！《Nature》、《JCEM》揭示腸道菌群同免疫、代謝聯繫！

新聞 01-26

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導讀

人體的腸道中居住著數不清的菌落，被人們稱為腸道菌群。大多數情況下，腸道菌群可以和人類友好共存。但仍有一部分可能與我們的某些疾病有關，所以近年來科學家們都致力於研究腸道菌群與人體健康的關係，該領域碩果累累。而近日，又有兩篇腸道菌群的重磅研究相繼問世。

人體腸道內寄生著10萬億個細菌，它們能影響體重和消化能力、抵禦感染和自體免疫疾病的患病風險，還能控制人體對癌症治療藥物的反應。隨著我們的不斷深入和探索，腸道菌群的秘密逐漸浮出水面。

就在本周，《Nature》又有新研究揭示了免疫系統如何以不同的形式參與人體腸道菌群和脂質代謝。於此同時，《JCEM》（The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism）也報道了腸道菌群與多囊卵巢綜合征的關係。接下來就跟小編來一探究竟吧~

「

《JCEM》

多囊卵巢綜合征患者體內腸道菌群數量較少或與雄激素有關

」

多囊卵巢綜合征（PCOS）是一種女性常見激素類疾病，通常會導致不孕不育和代謝類疾病如糖尿病和心臟病。而加州大學聖地亞哥醫學院的研究人員最近發現PCOS患者往往比正常人擁有更少的腸道細菌。

最近這項研究以「Gut Microbial Diversity in Women with Polycystic Ovary Syndrome Correlates with Hyperandrogenism」為題發表在了《JCEM》上。

研究人員共檢查了73名PCOS患者，48名未患PCOS的女性及42名雖有多囊卵巢但沒有其病症的女性的糞便拭子。

三者兩兩對比後發現，PCOS女性的腸道細菌數量往往較少，在聖地亞哥加州大學醫學院的生殖醫學系的高級研究員Varykina Thackray博士說，這種趨勢似乎與睾丸激素水平升高有關。

PCOS患者腸道菌群多樣性減少

腸道菌群多樣性減少與睾丸激素的增加的相關性

與此同時，研究小組還發現，PCOS患者體內腸道菌群的種類最少，正常女性的腸道菌群種類最多，而有多囊卵巢但沒有PCOS的女性體內的腸道菌群的種類位於兩者之間。

腸道菌群的數目是否有助於PCOS的發展；腸道菌群是否為治療該疾病提供了潛在的途徑等都仍需更多的研究來給予確認。

而Thackray博士下一步的研究將計劃用睾酮阻斷劑或口服避孕藥治療PCOS是否能夠恢復腸道微生物群。

註：多囊卵巢綜合征的確診：（需至少滿足以下2種條件）

1. 通過超聲波檢測到的卵巢囊腫數目增加

2.稍高的睾酮水平或臨床癥狀，如體毛過多

3.月經不規律或停經

「

《Nature》

免疫反應如何確定腸道菌群和人體內代謝之間的穩態

」

隨著腸道菌群的研究開始深入，我們開始了解腸道菌群和人類的淋巴細胞之間的調節機制。

這篇發表在《Nature》上面名為「Innate and adaptive lymphocytes sequentially shape the gut microbiota and lipid metabolism」的文章，為我們揭示了免疫系統如何以不同的形式參與人體腸道菌群和脂質代謝。

為了研究微生物環境中原位和適應性免疫細胞的狀態和活性，研究人員使用了定量多重性免疫組化。並主要研究具有完整（野生型）或適應性淋巴細胞缺陷（Rag1 - / - ）免疫系統的動物在特定的無病原體條件下遠端小腸中磷酸化的STAT3（pSTAT3）存在和分布的情況。

而研究結果顯示：STAT3在ILC3和IECs中的磷酸化是由微生物引起的信號傳導引起的，而定義的微生物例如SFB在Rag1 - / - 小鼠的這種信號傳導中起主要作用。

Rag1 - / - 小鼠小腸微環境誘導的pSTAT3 + ILC3s和IECs

此外，IL-23和IL-22作為功能性連接的細胞因子，分別在ILC3和IECs中具有誘導pSTAT3的潛力。因此通過對pSTAT3的檢測，研究人員發現，IL-23和IL-22構成了一個涉及ILC3的通路，並且在缺乏適應性免疫系統的動物的IEC中產生強信號。

雖然這種電路以前曾報道過Rag1缺陷小鼠的病原體感染，但這些新的發現表明，ILC3和IECs在無適應性免疫的情況下被共生菌群牢固地持續激活。

CD4 + T細胞在控制ILC3和IEC激活中的作用

同時，研究還表明在個體發育過程中，先天性淋巴細胞在適應性系統充分發育之前就已經起作用。新出現的適應性反應在很大程度上沉默了ILC反應，並建立了非炎性共棲的穩態。

在缺乏適應性免疫的情況下，大多數細菌（包括SFB）在Rag1 - / - 小鼠中增加。然而，在缺少STAT3激活的情況下，Il23a - / - Rag1 - / - 小鼠的SFB丰度進一步增加。

儘管先天性和適應性淋巴細胞控制了SFB的數量，但掃描電子顯微鏡顯示SFB具有顯著不同的形態適應性淋巴細胞存在。在Rag1 - / - 小鼠的迴腸中，活化的ILC3s阻止SFB發展成長絲狀形式，並且適應性淋巴細胞限制附著於上皮細胞的SFB的數量。

這說明，先天性和適應性淋巴細胞採取不同策略來調節在這些條件，適應性淋巴細胞的活性優於先天性淋巴細胞的活性。

通過對來自共棲野生型，Rag1 - / - 和Tcra - / - 小鼠以及單獨飼養的Tcra - / - 小鼠的迴腸進行的全組織RNA測序分析及定量實時PCR分析，研究人員發現在缺乏適應性淋巴細胞的情況下，儘管ILC能夠抑制微生物群落，但它們的持續活化導致異常的脂質處理和組織內穩態。

在ILC3和IEC激活的小鼠中破壞脂質代謝

參考文獻：

1.Lack of Microbial Diversity Linked to Polycystic Ovary Syndrome.

2.Pedro J Torres, Martyna Siakowska, Beata Banaszewska, etal. Gut Microbial Diversity in Women with Polycystic Ovary Syndrome Correlates with Hyperandrogenism. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, jc.2017-02153.

3.Kairui Mao, Antonio P. Baptista, Samira Tamoutounour, Lenan Zhuang, Nicolas Bouladoux, Andrew J. Martins,Yuefeng Huang. Innate and adaptive lymphocytes sequentially shape the gut microbiota and lipid metabolism.

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