始料未及:肠道细菌引发术后并发症?!

时间:2023年3月29日
来源:MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT

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一般认为环境或皮肤细菌是手术感染的主要来源。预防术后感染的措施主要集中在消毒灭菌。但新研究发现一种潜在的危险来自于肠道细菌!这些肠道细菌似乎在术后突破了肠道屏障通过血液传播。而肝脏中的免疫细胞负责控制大手术后细菌的扩散

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侵入性手术期间的伴随感染会增加死亡率。伴随感染经常发生在肝脏、胰腺和胆管手术、小肠和大肠手术期间。接受过肝脏大切除术(包括切除肝脏的大部分)的患者特别容易受到这种感染,这极大地阻碍了愈合过程。一直以来,人们认为保持(创口)无菌环境是预防术后感染的最关键因素,预防术后感染的措施主要集中于此。然而,来自德国Würzburg的马克斯普朗克系统免疫学研究小组的Mercedes Gomez de Agüero团队与瑞士伯尔尼大学医院合作的一项最新研究揭示,一种始料未及的潜在危险来源显然完全不同:患者的肠道。

研究小组分析了近4000名患者在大手术后引起伴随感染的微生物。分析结果表明,这些感染的病原体具有来自肠道的微生物特征。在几乎所有患者中,病原体都是肠道细菌,如肠球菌、大肠杆菌和梭状芽胞杆菌。这些病原体似乎在术后突破了肠道屏障,并通过血液传播到全身。在这组大手术后发生感染的患者中,发现病原菌主要来自肠道。在接受部分肝切除术的小鼠中也发现了肠道源性术后感染。先天淋巴细胞ILC3s负责限制细菌的系统性传播。这种防御宿主入侵的功能需要产生白细胞介素-22 (IL-22),它控制了肝细胞中抗菌肽的表达,从而限制了细菌的传播。利用基因功能缺失实验和ILCs耗竭实验证明了当ILC3s不能限制肠道共生菌会导致肝脏再生受损。这些研究数据强调了内源性肠道细菌作为术后感染来源的重要性,并表明ILC3s是潜在的新靶点。

研究亮点

• 肠道细菌移位会导致手术相关感染

• ILC3s通过IL-22限制肠道细菌的系统传播

• ILC3s促进肝细胞产生抗菌肽

• ILC3s控制的肠道细菌传播失败会影响肝脏再生

关键的免疫细胞存在于肝脏中

研究人员随后追踪了健康患者的感染控制机制。肝脏在这个过程中起着至关重要的作用。马克斯·普朗克系统免疫学研究小组的初级研究小组负责人Mercedes Gomez de Agüero说:“我们知道,居住在肝脏中的独特免疫细胞负责控制这些传播细菌和大手术后的愈合过程。”它们是一组被称为先天淋巴细胞(ILCs)的淋巴细胞,在先天免疫系统中起着至关重要的作用。

如果来自肠道的细菌通过血液进入肝脏,这些ILCs会被激活并释放特定的信使物质如白细胞介素22—— 一种可以触发和调节免疫反应的蛋白质。通过这种方式,它们诱导肝细胞产生抗菌物质。“存在于肝脏中的先天淋巴细胞因此可以控制肠道细菌的全身传播,并有效地对抗手术后伴随的感染。”

如何保护患者免受肠道细菌引起的感染?

伯尔尼的医生Guido Beldi建议说:“因此,提高免疫力是一种明智的预防和治疗策略,可以替代通常的抗菌治疗来预防手术后的伴随感染。”在确定手术干预后导致肠道细菌穿透人体内部的因素之前,应该考虑这种方法。研究小组打算接下来调查这个问题。

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关于马克斯普朗克系统免疫学研究小组

马克斯·普朗克系统免疫学研究小组是朱利叶斯·马克西米利安大学Würzburg和马克斯·普朗克学会之间的合作努力,旨在促进优秀的免疫学研究。来自20多个国家的大约50名研究人员正在共同努力,以了解针对传染病病原体、慢性炎症疾病和肿瘤的成功免疫反应的基础。他们的最终目标是开发疫苗和免疫疗法的新概念和策略。为了实现这一目标,该小组正在从多个层面全面研究免疫系统的发育和功能。他们正在对单个分子和细胞进行高分辨率分析,检查器官内复杂的细胞网络,并探索体内和与环境的系统相互作用。这些研究目标与Würzburg生命科学园区在传染病和免疫疗法方面的国际知名研究非常一致。

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