細(xì)菌代謝物對腸道免疫反應(yīng)產(chǎn)生重大影響

至少十年來，科學(xué)家們已知道腸道中的正常細(xì)菌能夠誘導(dǎo)腸道免疫細(xì)胞長出稱為樹突（dendrite）的觸須狀結(jié)構(gòu)來“捕獲”抗原，從而觸發(fā)即時和長期的免疫反應(yīng)。不太清楚的是這些細(xì)菌是如何激活這一過程的。

如今，在一項新的研究中，來自日本大阪大學(xué)等研究機構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)激活這一過程的分子一直隱藏在顯而易見的地方。相關(guān)研究結(jié)果于2019年1月23日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“GPR31-dependent dendrite protrusion of intestinal CX3CR1+ cells by bacterial metabolites”。

代謝物是在代謝過程中產(chǎn)生的小分子。代謝是在所有活的細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的化學(xué)過程，可確保細(xì)胞持續(xù)發(fā)揮功能。人們已在許多有機體中深入研究了代謝途徑，因而大多數(shù)常見的代謝物具有非常少的秘密。然而，在這項新的研究中，他們描述了他們?nèi)绾稳〉昧艘豁椫匾陌l(fā)現(xiàn)：兩種已知的代謝物---丙酮酸和乳酸---實際上促進小腸中的CX3CR1+巨噬細(xì)胞產(chǎn)生樹突。

論文共同**作者Naoki Morita解釋道，“在分析了現(xiàn)有的研究后，我們猜測存在于小腸中的細(xì)菌代謝物可能介導(dǎo)樹突產(chǎn)生。在純化來自小鼠小腸內(nèi)含物的不同組分之后，我們發(fā)現(xiàn)由正常的腸道菌群產(chǎn)生的乳酸和丙酮酸直接作用于腸道巨噬細(xì)胞?！?/span>

接下來，這些研究人員發(fā)現(xiàn)作為一種存在于小腸巨噬細(xì)胞表面的蛋白，GPR31是這兩種代謝物的特異性受體。缺乏GPR31的小鼠在被給予丙酮酸或乳酸后顯示出CX3CR1+細(xì)胞的樹突產(chǎn)生減少了，結(jié)果就是在遭受一種非致病性的沙門氏菌菌株感染后，抗體產(chǎn)生也減少了。

論文共同**作者Eiji Umemoto說，“我們隨后研究了用丙酮酸或乳酸以及非致病性沙門氏菌預(yù)處理正常小鼠是否讓它們抵抗毒力較強的沙門氏菌菌株感染。正如我們所預(yù)測的那樣，經(jīng)過預(yù)處理的正常小鼠，而不是沒有經(jīng)過預(yù)處理的GPR31缺陷小鼠，在感染上毒力較強的沙門氏菌菌株后，表現(xiàn)出增加的存活率和增強的免疫反應(yīng)。”

論文通訊作者Kiyoshi Takeda解釋道，這項研究有多種臨床應(yīng)用?！拌b于這些代謝物增強了免疫反應(yīng)，它們可能用于提高口服疫苗的有效性，而且在開發(fā)旨在清除腸道病原體的療法中，GPR31是一種有前景的治療靶點。因此，我們期望乳酸、丙酮酸和GPR31將在不久的未來作為一種激活免疫反應(yīng)的新靶標(biāo)加以探索?！?/span>