Science:肠道微生物中的真菌“由谁控制”?是免疫细胞!
2018/01/27
来自Weill Cornell Medicine的一项新研究证实,在肠道中处理食物和细菌抗原的一类免疫细胞控制着肠道微生物中的真菌群。而这些免疫细胞真菌对抗能力的缺陷,可能会导致克罗恩病和其他形式的炎症性肠病。


图片来源:Science(DOI: 10.1126/science.aao1503)

生活在我们肠道内的大量微生物在消化食物和控制新陈代谢方面起着重要作用,同时,也与免疫系统密切相关。当免疫细胞无法控制肠道微生物群时,会导致慢性肠道炎症,表现为炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)。

“钟情”于肠道真菌

近年来,大部分关于肠道微生物的研究是围绕细菌展开的,而最新Science论文的通讯作者Iliyan Iliev博士却“钟情”于肠道真菌。他说:“之前,使用标准的分子生物学技术,很难获取和分析真菌DNA,但最近,我们开发出了更好的工具。”

Iliev博士和同事曾在2012年发表的一篇Science中证实,大量的真菌细胞生活在肠道中,并且可能在IBD中发挥作用。但是,究竟免疫细胞如何正常调节肠道真菌群,防止有害真菌发展还不清楚。这项新研究中在很大程度上回答了这一问题。科学家们鉴定出了免疫系统的主要肠道真菌调节器——CX3CR1+单核吞噬细胞。


Opportunistic fungus called candida albicans (red) engulfed by CX3CR1+ phagocytes (green) in the gut villi (blue). Photo credit: Dr. Iliyan Iliev and Dr. Irina Leonardi.

缺乏吞噬细胞小鼠更易患病

能够吞噬和消化其它细胞的吞噬细胞常常将其“猎物”的碎片展示给免疫系统的其他部分,从而促进更广泛的免疫反应。先前,研究者们已经了解,CX3CR1+吞噬细胞“居住”在肠道内壁,可通过吞噬细菌细胞、甚至食物来源的植物和动物细胞来保卫肠道。

在这项新研究中,Iliev博士等发现,缺乏CX3CR1+吞噬细胞的小鼠比那些拥有抗真菌免疫细胞的小鼠更易患肠道疾病。而抗真菌药物处理能够在缺乏CX3CR1+吞噬细胞的小鼠中显著逆转这种疾病迹象,表明真菌过度生长是这类小鼠更易患病的原因。

论文的第一作者Irina Leonardi博士说:“我们非常惊讶,这些细胞在处理真菌方面的能力是如此之强。”


提供了新的治疗策略

研究人员还调查了500多名克罗恩病患者。结果发现,携带CX3CR1纯合子突变的患者的肠道抗真菌反应下降了(这些患者产生的对抗常见肠道真菌的抗体相对较少),就像在缺乏CX3CR1+吞噬细胞的小鼠中看到的那样。

Iliev博士说:“我们的研究结果表明,CX3CR1+细胞对‘启动对抗肠道真菌的免疫反应’以及‘调节肠道真菌群的组成’至关重要。在发现了真菌可能与IBD的病理有关后,该领域的一个重点研究方向是,如何鉴定出能够获益于抗真菌联合疗法(co-therapy)的患者。”

总结来说,这项新研究阐明了真菌、免疫细胞以及肠道炎症之间的紧密关联,并为IBD提供了一种新的治疗策略。

参考资料:

Scientists identify immune cells that keep gut fungi under control

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查看更多
  • CX3CR1+ mononuclear phagocytes control immunity to intestinal fungi

    Maintaining a healthy balance of gut bacteria can promote good health. Leonardi et al. show that fungi can also interact with gut immune cells to maintain intestinal well-being. CX3CR1+ mononuclear phagocytes (MNPs) patrol the intestine and promote antifungal immunity. Genetic deletion of CX3CR1 in MNPs caused colitis-like symptoms in mice. CX3CR1 polymorphisms were detected in Crohn's disease patients that were unable to produce antibodies against multiple fungal species. Thus, commensal fungi may be as important as bacteria in maintaining gut health, and antifungal therapy could hold promise for treating intestinal inflammation.

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