免疫系統與腸道細菌：維生素A如何「保持和平」

關於維生素A在調節腸道細菌和免疫系統之間關係中的作用的新發現，可能被證明對於設計針對自身免疫條件(如克羅恩病、潰瘍性結腸炎和其他影響腸道的炎症疾病)的新療法「至關重要」。

眾所周知，腸道細菌在保持我們健康方面起著至關重要的作用。研究表明，我們腸道中數以兆計的友好微生物可以讓我們保持苗條、年輕和健康——無論是在身體上還是在精神上。

但是腸道細菌是如何做到這一點的呢?一個答案涉及到免疫系統。各種各樣的研究正在慢慢解開腸道細菌和免疫之間的複雜關係。他們認為宿主的腸道和寄生在腸道中的細菌之間的相互作用有助於控制我們身體對疾病的反應。

科學家們早就知道這種微生物有助於調節免疫反應。然而，這種相互作用背後的許多詳細機制仍然未知。例如，人體的免疫系統是如何保護我們免受病原體侵害的呢?它是如何讓這些友好的細菌在我們的腸道裡「快樂地」生活的呢?

一項新的研究可能已經找到了答案:維生素A。由RI州普羅維登斯布朗大學(Brown University)分子微生物學和免疫學助理教授希普拉?

這項研究結果發表在《免疫學》雜誌上，可能對克羅恩病等自身免疫性疾病有重大意義。

維生素A可以抑製免疫反應

研究人員解釋說，腸道微生物群由超過100兆的細菌組成，這些細菌主要分為硬壁菌門和擬桿菌門。

Vaishnava和他的團隊使用了一個微生物組的老鼠模型，他們發現這些腸道細菌通過調節激活消化道維生素a的蛋白質來調節宿主的免疫反應。

這種蛋白質被稱為視黃醇脫氫酶7 (Rdh7)，因為它將維生素A轉化為維生素A的活性形式視黃酸。

此外，科學家發現厚壁菌門細菌——更確切地說，屬於梭菌科的細菌——會降低Rdh7的表達。科學家發現，梭狀芽孢桿菌還會導致肝臟儲存更多的維生素A。

Vaishnava和他的團隊從基因上設計了一種小鼠，這種小鼠腸道內壁的細胞中缺乏Rdh7。這些嚙齒動物腸道組織中維生素a酸含量不足，製造所謂IL-22分子的免疫細胞也更少。IL-22是一種指示免疫系統抗菌反應的信號分子。

這位高級研究員還指出，在耗盡Rdh7小鼠後，免疫系統的其他元素——如免疫球蛋白A細胞和其他T細胞——保持不變。這表明Rdh7僅僅是免疫系統如何對細菌做出反應的關鍵。

自體免疫性疾病的新療法

科學家們解釋了他們的研究的影響。他們說，了解腸道細菌和免疫反應之間的相互作用可以為治療自身免疫性疾病(如炎症性腸病)提供新的療法。

Vaishnava說:「很多疾病都是由於免疫反應增強或免疫激活引起的，但是我們發現了一種新的方法，即腸道中的細菌可以抑製免疫反應。」

「這項研究對於確定自身免疫性疾病，如克羅恩病或其他炎症性腸病以及維生素A缺乏的治療方法至關重要。」

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研究人員補充說:「維生素A在炎症中的作用與環境有關，很難區分開來。」在未來，科學家計劃研究為什麼抑製Rdh7對免疫反應至關重要，以及細菌如何控制Rdh7基因的表達。

「維生素A狀態和維生素A代謝基因的變化與炎症性腸病是一致的，但我們不知道這是否會促進炎症。」我們希望補充我們的發現——細菌可以調節維生素A在腸道內的新陳代謝或儲存方式——能夠幫助闡明為什麼這個領域看到了它所看到的。

研究人員還強調了飲食和腸道細菌對保持我們免疫系統健康的作用。Vaishnava說:「我們的飲食和腸道中的細菌在調節免疫細胞的行為方面有著至關重要的聯繫。」

「在分子水準上發現這些聯繫對於弄清楚我們如何利用飲食或細菌，或者兩者結合，對炎症或傳染病有治療作用是很重要的。」