科普时间丨肠道菌如何调节宿主免疫最新研究

大微博士有话讲：

调节性T细胞（Treg）在维持肠道稳态中有重要作用。近年来，有众多研究显示，肠道微生物胆汁酸代谢产物能够通过调控调节性T细胞平衡从而影响宿主免疫，但其具体机制仍不十分明朗。近日发表在顶尖学术期刊《自然》上的一项研究，揭示了特定的胆汁酸产物能促进外周Treg生成并探究了其机制。

作为胆汁的主要成分

人体所产生的胆汁酸中的95%

会被循环吸收后运送回肝脏

但还有剩下5%

在肠道中被微生物转化为次级胆汁酸。

这些胆汁酸代谢产物

对人体健康有什么重要意义呢？

几个月前，Nature曾发表研究表明

菌群的胆汁酸代谢物

可调控调节性T细胞（Treg）稳态

Treg有助于抑制慢性肠道炎症

而慢性肠道炎症是结直肠癌的主要诱因

这为降低结直肠癌患病风险提供了干预的思路。

（题为：微生物的胆汁酸代谢物调节肠道RORγ+调节性T细胞的稳态）

那么究竟是哪些胆汁酸代谢产物

在发挥作用呢？

有研究团队通过体外和体内实验

验证了特定的胆汁酸代谢产物isoDCA

能促进外周Treg的生成

并且深入地从细胞层面探究了其具体机制。

4月15号，来自纪念斯隆-凯特琳癌症中心的AlexanderY.Rudensky教授带领团队在Nature发表了题为《BacterialmetabolismofbileacidspromotesgenerationofperipheralregulatoryTcells》的论文，首次深入揭示了肠道细菌的胆汁酸代谢产物促进外周调节性T细胞（PeripheralregulatoryTcells,pTreg）的产生，并因此影响宿主免疫的机制。

论文概要：

产isoDCA的菌群能促进外周Treg生成

研究团队筛选了由细菌代谢产生的胆汁酸的谱图，以观察在产生Treg的前体T细胞和帮助指导Treg生成的树突状细胞的共培养中的这种效应。

数据显示,细菌胆汁代谢的两个产物：酸（ω-MCA）和二级胆汁酸3β-羟基脱氧胆酸（isoDCA）可以显著促进前体T细胞向外周的转化。Rudensky和他的同事们以人肠中含量较多的isoDCA为研究对象，发现胆汁酸的作用不是针对前体T细胞，而是作用于树突状细胞（DC细胞）。

他们发现，isoDCA可以对抗树突状细胞中胆汁酸传感器发出的信号，即法尼酯X受体(FXR)。这就抑制了引起保护性免疫反应的基因的表达，使它们进入抗炎状态，从而驱动外周Treg的产生。

接下来，Rudensky和他的同事在小鼠模型上进行了合成生物学实验，以确认他们发现的生物学的真实性。结果与细胞培养结果一致。与那些拥有相同细菌的小鼠相比，在肠道中培养出Tregs的小鼠，它们的肠道中的外周调节性T细胞的数量要多得多，用另外两种类似工程的肠道细菌也得到了同样的结果。

总结：本文首次报道了肠道微生物通过加工宿主内的胆汁酸来得到isoDCA，并促进pTreg分化的全新机制。通过详尽的体外实验，作者发现了isoDCA拮抗DC细胞的FXR受体，以此抑制DC细胞内的炎症反应，并促进具有负调节免疫功能的Treg细胞产生。

作者还运用了特异性产生isoDCA的工程菌组合，在体内进一步证明了isoDCA对于Treg细胞分化的直接作用。

原始出处：Campbell，C.，McKenney，P.T.，Konstantinovsky，D.etal.BacterialmetabolismofbileacidspromotesgenerationofperipheralregulatoryTcells.Nature().

该研究成果为结肠癌的预防及治疗提供了新的策略，尽管这种细菌产生的次级胆汁酸是否能够影响除了DC细胞（树突状细胞）以外的其他免疫细胞和相应胆汁酸受体仍需要进一步研究。

编辑：小微

信息来源：热心肠日报、生物谷

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