肠道菌群使小鼠免受结肠炎之苦

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为了保持肠道健康，肠道免疫系统与肠道菌群一直在共同进化。一旦免疫系统与肠道菌群之间的平衡被打破，就可能导致肠道炎症和疾病。本周发表在《科学》上的一项研究指出：作为肠道菌群产生的细菌发酵产物，短链脂肪酸（SCFAs）能够直接调控小鼠结肠调节性T细胞（cTreg）的数目与功能，从而使小鼠免受结肠炎之苦。
cTreg细胞对抑制肠道炎症至关重要。这些T细胞的正常发育和功能行使需要依赖来自肠道菌群的信号。然而，肠道菌群如何影响哺乳动物结肠中的调节性T细胞则仍不清楚。由于人类和小鼠都需要依赖微生物来分解食物中不能被消化的成分，来自哈佛医学院的温迪·加里特（Wendy S. Garrett）团队从肠道菌群的代谢产物入手，鉴定了一大类能够保持结肠内环境平衡的肠道菌群代谢产物，这些物质能够促使适应性免疫过程与肠道微生物相互适应。
研究者对无特定病原的小鼠、限菌小鼠和无菌小鼠体内的短链脂肪酸浓度进行了测量，发现肠腔中最丰富的三种短链脂肪酸，乙酸、丙酸和丁酸在无菌小鼠体内都有所减少。他们随后在无菌小鼠的饮用水中混入短链脂肪酸，无菌小鼠饮用后，cTreg细胞的数量与频率都有所增加。利用丙酸盐对无菌小鼠的cTreg?细胞进行处理，则使得与免疫相关的转录因子Foxp3以及白细胞介素-10（IL-10）在cTreg?细胞中的表达量显著增多。而在含有丙酸盐的培养基中，cTreg细胞的增殖能力得到增强。
此外，在抗生素万古霉素的作用下，无特定病原的小鼠cTreg细胞的数目减少。但将万古霉素与短链脂肪酸混合对SPF小鼠进行处理，cTreg细胞的水平又完全恢复了。这些结果共同表明，短链脂肪酸可以直接影响cTreg细胞的功能，对保持cTreg细胞体内平衡具有重要作用。
文章指出，尽管不同个体中肠道菌群的构成有所差异，但功能基因的表达是非常相似的。肠道菌群代谢通路的变化可能影响短链脂肪酸等共生因子的产生，从而影响宿主的健康状况。不过，短链脂肪酸在人类结肠中是否也调节cTreg细胞仍是未知之数。

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文章来源：EurekAlert！
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