新研究:腸道或者血液,腸道微生物在體內的位置決定了你的免疫能力
來源：生輝
近日在《自然》雜誌上發表的一篇研究文章中，伯爾尼大學生物醫學研究部（DBMR）和伯爾尼大學醫院的研究人員，在一個系統中分析了數十億個編碼抗體的基因。這項研究可以幫助人們理解各種良性腸道微生物是如何重新編碼產生抗體的 B 細胞的，以及是如何幫助人體對抗感染的。
Limenitakis 博士使用專門設計的計算機程序來處理數以百萬計的基因序列，這些基因序列根據微生物是留在腸道內還是到達血液中，來比較 B 細胞抗體庫。在這兩種情況下，抗體庫都會發生改變，但接觸位置的不同，效果會有很大的不同。
另一位研究者 Ganal Vonarburg 解釋說，「根據相關微生物及其在體內的位置，效果完全是可以預測的。這表明腸道微生物在我們受到嚴重感染之前就掌管了我們體內抗體的發展，這個過程當然不是隨機的。」
與血液中的抗體（IgM 和 IgG）相比，腸內膜中的抗體（IgA）有不同種類。通過強有力的基因分析，研究人員發現在腸道中產生的不同抗體的範圍遠遠小於在身體中央組織中產生的抗體。這意味著，一旦微生物進入人體，免疫系統有更多的可能中和和消除它們，而腸道中的抗體主要是與任何時候它們都可能看到的細菌分子結合。
背景
胃腸道是人體細菌定植最多的地方。據估計，人類胃腸道重含有的微生物總數約為 10 的 14 次方 個。而成人約有 10 的 13 次方個細胞，也就是說定植於人體腸道內的微生物細胞數量是人體細胞的 10 倍。腸道微生物在人體代謝、營養、免疫和生理過程中具有深刻的影響和作用。
人體重要的免疫 B 細胞來源於骨髓多能幹細胞，能在抗原的刺激下分化為漿細胞，漿細胞又可合成和分泌抗體。這些抗體，或稱為免疫球蛋白，可以與有害的外來顆粒物（如病毒、致病細菌等）結合，阻止它們入侵和感染人體細胞。每個 B 細胞攜帶一個單獨的 B 細胞受體（BCR），這決定了 B 細胞可以結合哪些粒子，就像每個鎖接受不同的鑰匙一樣。人體內有數百萬個帶有不同受體的 B 細胞。這種巨大的多樣性來自於排列編碼這些受體的基因，使每個 B 細胞中的受體都略有不同，從而可以識別數十億種有害分子。腸道微生物會觸發 B 細胞群的擴張和抗體的產生，但由於腸道微生物實在複雜，人們還不清楚這是一個隨機過程，還是受腸道微生物影響的結果，也不知道腸道微生物是如何在人體受到感染挑戰之前就開始產生抗體的。
人體腸道微生物雖然多，但大多停留在腸管內，而不會滲透到人體組織中。但是因為部分腸壁只是單層細胞，用於將腸道內部與吸收食物中養分的血管分隔開，某些滲透是不可避免的。
當人體接觸不同微生物時，抗體庫會發生什麼變化？
哺乳動物在其一生中會面臨來自各種各樣微生物的挑戰。因此，知道抗體庫在特定的微生物出現時會做出什麼樣的改變是非常重要的。
研究小組通過測試同一種微生物在不同的位置分別發生了什麼，或者兩種不同的微生物在同一位置相繼發生了什麼，來回答這個問題。雖然腸道微生物不會直接產生範圍特別廣的不同抗體，但如果微生物進入血液，腸道微生物會使中樞免疫組織變得敏感，產生抗體。當第二種微生物出現時，相當有限的腸道抗體反應會發生變化，以適應這種微生物（就像改變門鎖一樣）。
這與微生物進入血流到達身體中央組織時的情況不同，當產生第二組抗體時，不會損害對原來微生物的第一反應（就像是安裝了另一把鎖，這樣就可以用不同的鑰匙打開門）。這表明，身體中央組織有能力記住一系列不同的微生物種類，並避免敗血症。這還表明，身體不同部位的不同 B 細胞的免疫策略，對於維持我們與微生物的和平共處非常重要。
研究員李博士評論說，「我們的數據首次表明，腸道微生物群的組成主要受發生在生命早期的第一波菌群定殖時期的影響，與某些共生菌群的接觸時間和順序有關，這將影響 B 細胞受體組成譜和之後對病原體的免疫力。」
