《科学》一种宿主适应性的缺乏营养的肠道共生菌诱导黏膜免疫缺陷

2024年9月27日,来自美国克利夫兰诊所Thaddeus S. Stappenbeck团队在《科学》发表了标题为“A host-adapted auxotrophic gut symbiont induces mucosal immunodeficiency.”的研究成果,发现一种宿主适应性的缺乏营养的肠道共生菌诱导黏膜免疫缺陷

T. immunophila

研究人员展示了对肠道免疫球蛋白A(IgA)水平低的鼠类细菌微生物群的功能筛选;并识别出一种革兰氏阴性菌,命名为Tomasiella immunophila,该菌在小鼠肠道中诱导并降解IgA。携带T. immunophila的小鼠易感染,且黏膜修复不良。

 

T. immunophila对细菌细胞壁氨基糖N-乙酰葡萄糖胺缺乏合成能力。它通过外膜囊泡输送降解免疫球蛋白的蛋白酶, 偏好地降解含有kappa而非lambda轻链的啮齿动物抗体。这项工作表明了共生菌在免疫缺陷中的作用,可能与人类疾病相关。

 

研究人员表示,利用微生物组促进人类健康的首要步骤是确定影响特定宿主生理功能的致病微生物的身份和功能。

 

T. immunophila是一株营养缺陷细菌。这一研究暗示很多目前无法培养的微生物可能也存在某种营养缺陷,这在未来肠道微生物组的功能研究中值得注意。另外,从小鼠分离到的T. immunophila只能降解小鼠和其他一些啮齿类抗体,暗示着肠道微生物和宿主的共同进化。目前的人类肠道微生物研究的模式是通过定殖人源肠道微生物到无菌小鼠体内来研究一些生物学过程;但这种研究方式有着巨大的缺陷。一方面,很多人源微生物并不能有效在小鼠体内定殖;另一方面,人源微生物可能并不能与研究人员感兴趣的小鼠分子相互作用而得到表型。这可能一定程度解释了为何目前的肠道微生物研究结果非常难以转化为应用。

 

文章来源:

Qiuhe Lu, Thomas C. A. Hitch et al, A host-adapted auxotrophic gut symbiont induces mucosal immunodeficiency.DOI: 10.1126/science.adk2536,Science:最新IF:63.714

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