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由多伦多大学研究人员领导的一个研究小组发现了肠道和肺部之间的一种新的交流途径。他们的发现强调了肠道微生物组中一个鲜为人知的成员如何重塑肺部免疫环境,从而对呼吸健康产生有益和有害的影响。
由多伦多大学研究人员领导的一个研究小组发现了肠道和肺部之间的一种新的交流途径。
他们的发现强调了肠道微生物组中一个鲜为人知的成员如何重塑肺部免疫环境,从而对呼吸健康产生有益和有害的影响。
“生活在我们肠道内的和平肠道微生物是控制我们免疫系统的重要参与者。“越来越多的证据表明,这些共生微生物会影响其他器官,如肺、大脑、皮肤或关节,”多伦多大学Temerty医学院免疫学副教授Arthur Mortha说。
在过去的几十年里,肠道微生物群落组成的变化与一系列特征和疾病有关,包括肥胖、过敏、癌症和精神健康障碍。然而,这些研究主要集中在细菌上,它们代表了肠道群落中发现的微生物的最大比例。
在今天发表在《细胞》杂志上的一项新研究中,Mortha和他的同事们专注于一种叫做原生动物的不同类型的微生物。这些微生物也像细菌一样是单细胞的,但体积要大得多,身体也更复杂。虽然大多数已知的原生动物被归类为寄生虫,但一些鲜为人知的物种可以与它们的动物宿主生活在共生关系中。
Mortha说:“我们的目的是了解肠道里的共生原生动物物种如何影响疾病的结果和我们的整体健康。”
在他们的研究中,研究人员观察了一种叫做Tritrichomonas musculis的原生动物,它居住在小鼠的肠道中,对人体无害。
他们发现,被T. mu定植的小鼠肺部的特异性免疫细胞水平出乎意料地高。重要的是,研究人员表明,其中一些免疫细胞起源于肠道并转移到肺部,在那里它们微调了局部免疫环境,并改变了与呼吸系统疾病和感染相关的结果。
通过触发这些免疫细胞从肠道到肺部的产生和迁移,T. mu作为“肠道中的导体,协调免疫系统填充身体的其他区域,”Mortha说。
该研究的主要发现之一是,由T. mu驱动的肺部免疫变化加重了过敏性哮喘引起的气道炎症,但似乎对呼吸道感染有保护作用。
研究人员与分子遗传学教授Jun Liu合作,在多伦多高级控制设施(Toronto High Containment Facility)研究免疫环境改变对结核病的影响。他们发现,在被T. mu定植的小鼠的肺部中,较高水平的免疫细胞在气道中充当了一个抗菌屏障,有助于遏制结核病感染,并延缓其向其他器官的传播。
Mortha指出,这些结果与他的团队之前观察到的T. mu对小鼠肠道健康不同方面的相反影响是一致的。“这种原生动物对肠道的免疫系统有很强的影响,”他说。“它加剧了结直肠癌和炎症性肠病的发展,但它也赋予了宿主抵御非常严重感染的能力。”
研究人员还分析了严重哮喘患者的痰样本。他们寻找与人类相关的原生动物的遗传特征,并在来自严重哮喘患者的样本中发现了比患有非哮喘性炎症性肺部疾病的患者更高的信号,这表明他们在小鼠中的观察结果也可能与患者相关。
Mortha认为,这些发现为哮喘和其他潜在的慢性炎症疾病的新诊断和治疗方法打开了大门。
例如,特定原生动物的存在可以用来预测患者是否会患上严重哮喘,并可能根据原生动物激活的免疫途径告知哪种药物对他们最有效。
“我们能否通过不局限于肺部,而是针对肠道的治疗来预防或减缓哮喘的发展?”他问道。
除了肺,研究人员现在正将注意力转向其他可能也受肠道微生物群调节的器官,并追踪免疫细胞从肠道到这些器官的旅程。
“免疫细胞从一个器官迁移到另一个器官,代表了器官之间相互沟通的一种新方式,尤其是通过肠道中的微生物。”
“它改变了我们看待我们与微生物群关系的方式,并表明我们不仅应该关注细菌,还应该关注原生动物和其他被忽视的微生物,以进一步了解健康和疾病。”
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