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Cell:肠道菌如何抵抗致命疾病

2014/12/07 来源:生物通/叶予
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导读
近日,发表在《细胞》杂志上的一项研究中,葡萄牙Gulbenkian研究所(IGC)的研究团队发表了一项突破性研究,他们发现肠道菌能帮助人体建立抵御疟疾的天然防御机制。近年来人们发现,人体内共生的肠道菌会影响维持机体健康的许多生理过程。


葡萄牙Gulbenkian研究所(IGC)的研究团队在本期Cell杂志上发表了一项突破性研究,他们发现肠道菌能帮助人体建立抵御疟疾的天然防御机制。

近年来人们发现,人体内共生的肠道菌会影响维持机体健康的许多生理过程。有些肠道菌表面表达有糖分子,这些糖分子被称为聚糖(glycan)。人体免疫系统识别这些聚糖之后,能生产高水平的天然循环抗体。科学家们推测,针对肠道菌表面聚糖的天然抗体,可能也识别病原体表达的类似糖分子。

Miguel Soares实验室的Bahtiyar Yilmaz博士发现,人体肠道中的一种E. coli能表达疟原虫的聚糖alpha-gal。而且这些肠道菌的alpha-gal,足以诱导机体生成天然抗体,识别疟原虫表达的alpha-gal。这些anti-alpha-gal抗体能激活补体级联(complement cascade),召集免疫系统的其他成员来杀死疟原虫,阻止这种寄生虫走出皮肤。成年人被蚊虫叮咬时会出现高水平的anti-alpha-gal抗体,阻止疟原虫从皮肤进入血液,从而阻断疟疾的传播。


人们早就发现,在疟疾活跃的地区只有一部分成年人被蚊虫叮咬之后会感染疟疾,而三、五岁以下的儿童明显更容易受到感染,这说明成年人拥有天然的防御机制。Miguel Soares的研究团队发现,anti-alpha-gal循环抗体水平最低的人,最容易感染疟疾。相反,anti-alpha-gal循环抗体水平最高的人,对疟疾感染不那么敏感。他们指出,婴幼儿容易感染疟疾,是因为他们体内还没有生成足够水平的anti-alpha-gal天然抗体。

Bahtiyar Yilmaz用人工合成的alpha-gal免疫小鼠,结果小鼠体内生成了高水平的anti-alpha-gal循环抗体,这些抗体对于蚊子传播的疟疾有很高的保护力。合成alpha-gal比较容易,成本也更低。现在的问题是,要确定这种策略是否能在人体特别是婴幼儿中起到同样的保护效果。

全世界大约有三十四亿人面临着疟疾感染的风险,2012年WHO数据显示,约有四十六万五岁以内的非洲儿童死于这种疾病。

“我们观察到,三岁以内的儿童没有足够水平的anti-alpha-gal抗体,这可能就是他们对疟疾如此敏感的原因。我们发现的保护性机制,可以开发成标准的疫苗接种策略,帮助人体生成高水平的抗体,拯救大量儿童的生命,”Miguel Soares补充道。

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