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研究发现在小鼠体内，结肠中的调节性T细胞移动到肌肉中促进伤口愈合，这引发了抗生素如何影响损伤恢复的问题。
如果没有肠道中数万亿的细菌，肌肉在受伤后可能无法重新编织在一起。根据2月22日发表在《免疫》杂志上的一项研究，通常存在于小鼠结肠中的T细胞在组织再生中发挥着至关重要的作用，并依赖于肠道微生物来实现这一作用。研究表明，如果没有这些有益的微生物，炎症可能会失控，阻碍愈合并导致纤维化。
哈佛医学院的免疫学家Bola Hanna说:“这篇论文的主要信息是，微生物群正在以一种比我们以前认为的更大的方式影响你的免疫系统和你的整体健康。”Bola Hanna研究调节性T细胞，这是一种存在于全身组织中的免疫细胞。他将调节性T细胞描述为免疫系统的“维和人员”，因为它们控制其他免疫细胞，确保炎症不会失控。
Hanna正在深入研究调节性T细胞在伤口愈合中的作用。受伤后，调节性T细胞聚集到受损的肌肉上。它们的数量在四天后达到峰值，之后组织从炎症状态进入抗炎状态。人们认为调节性T细胞介导了这种转变，这是伤口愈合的关键一步。Hanna用单细胞RNA测序分析损伤部位的T细胞，这项分析确定了几种类型的T细胞，但其中一种引起了Hanna的注意：他观察到一种表达一种名为RORγ的转录因子的T细胞，这是存在于结肠中的调节性T细胞的标志。结肠T细胞有很多作用，包括确保其他免疫细胞不会攻击生活在那里的有益微生物。它们还在新陈代谢和消化中发挥作用。
Hanna被这些初步发现所吸引，着手证明这些细胞实际上是从肠道出发的。他和同事使用一种光学标记的技术来跟踪这些细胞的移动。他们通过基因工程改造小鼠，使其表达一种特殊类型的绿色荧光蛋白Kaede，这种蛋白质对光线做出反应，会变成红色。然后，研究人员用激光照射小鼠肠道中的免疫细胞。Hanna说:“现在，我们能够追踪这些结肠调节性T细胞，看看它们是否能离开结肠到其他地方去。”
研究小组观察到细胞不仅进入肌肉，它们到达了身体的其他部位，包括器官。在受伤后，被标记的细胞出现在受损的组织中，这表明来自结肠的细胞确实转移到了肌肉中。研究人员使用T细胞受体(TCR)测序，一种分析T细胞受体的方法，表明愈合小鼠的肠道和肌肉中存在相同的T细胞群。TCRs是成熟T细胞表面的标记，与特定抗原结合，对来自同一亲本细胞的细胞群是唯一的，也称为克隆细胞群。结果显示，愈合过程中肠道和肌肉中的调节性T细胞属于相同的克隆群体，再次表明这些调节性T细胞起源于肠道并转移到肌肉。
这些调节性T细胞在修复肌肉中起什么作用呢？在另一项实验中，研究人员使用了缺乏RORγ+调节性T细胞的转基因小鼠，他们发现，这些小鼠愈合得更慢，并发展成纤维化。通过流式细胞术，他们发现，与正常小鼠相比，这些小鼠受伤后伤口中IL-17(一种炎症因子)的水平更高。IL-17水平不受控制与伤口愈合延迟有关。
研究小组随后直接将这些T细胞与肠道微生物联系起来。他们发现，在无菌环境中长大或接受抗生素治疗的小鼠不能像正常小鼠那样从损伤中愈合，并患有纤维化。这是因为，在肠道中，调节性T细胞会对食物和细菌产生的抗原做出反应，在没有微生物群落的情况下，小鼠在结肠和受伤的肌肉中缺乏这些调节性T细胞。
研究小组还探索了肠道来源的调节性T细胞在其他形式的愈合中的作用，发现这些微生物激活的细胞不仅帮助肌肉在受伤后愈合，它们还能治愈肝脏损伤。在非酒精性脂肪性肝病的小鼠模型中，调节性T细胞有助于减缓炎症，其功能依赖于微生物组。
Hanna说:“这项工作提出了一个关于使用抗生素治疗的问题，因为结肠调节性T细胞高度依赖于微生物群。在组织损伤的情况下，我们可能必须慎重考虑是否使用抗生素。”这可能与手术后或严重伤口的患者尤其相关，因为这两组患者经常服用抗生素。此外，IL-17与自身免疫性疾病和肿瘤发生增加有关，这意味着肠道也可能在其他炎症性疾病中发挥作用。肠道微生物在伤口愈合中发挥关键作用的发现“非常酷”，“我个人对我们体内这种交叉交流的美妙感兴趣。”“它们正以我们无法理解的方式影响着我们。”
纪念斯隆·凯特琳癌症中心的免疫学家Alexander Rudensky评价说“发现肠道中被修饰的免疫细胞群……有系统性的影响，并影响发生在其他地方的生理和病理生理过程显然令人感兴趣，这为进一步探索肠道中产生的细胞可能影响的生理学其他方面奠定了基础。”
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