Science：肠道菌群失衡可致全身免疫系统过度活跃

近日，日本理化研究所科学家在最新一期美国学术刊物《科学》Science上报告说，他们发现一种免疫抑制性受体控制着肠道菌群的构成，如果这种受体缺失，肠道内的微生态环境就会紊乱，进而导致全身免疫系统过度活跃。 该报告指出，人体肠道内生活着500至1000种细菌，它们调节肠道免疫系统并使其适度活跃，以维持人体健康，肠道菌群的构成对于这种适度活跃非常重要。 日本理化研究所免疫与过敏科学综合研究中心的专家，以肠道内数量巨大、具有抗体活性的免疫球蛋白A为线索并通过动物实验发现，免疫抑制性受体PD-1具有维持免疫球蛋白A的质量和控制肠道菌群构成的作用。 此前的研究表明，PD-1受体能抑制免疫系统的功能，而PD-1受体缺失的实验鼠，其免疫系统会有过激反应，最终出现自体免疫疾病症状。不过，如果把PD-1受体缺失的实验鼠肠道内的细菌除去，实验鼠便不会出现自体免疫疾病症状。但是，肠道菌群如何对免疫系统产生影响，其详情一直未获得解释。 日本理化研究所的专家以PD-1受体缺失的实验鼠为对象，研究了其肠道内的免疫球蛋白A和肠道菌群构成。他们发现，这些实验鼠体内产生免疫球蛋白A的B淋巴细胞数量和正常实验鼠基本相同，肠道分泌的免疫球蛋白A数量也与正常实验鼠相同，但是PD-1受体缺失的实验鼠体内产生的免疫球蛋白A与肠道细菌结合的能力有所减弱。 受此影响，肠道菌群的构成发生变化，益生菌双歧杆菌减少到几乎检测不到的程度，而通常数量较少的有害肠杆菌属细菌却增加到原先的400倍左右。 另外，PD-1受体缺失实验鼠体内产生炎症细胞因子的辅助性T细胞的数量增加到原先的4倍，通常只存在于肠道内的肠道细菌抗体在血液中也被检测出来。 专家们根据上述变化得出结论：肠道内微生态环境紊乱可导致全身免疫系统过度活跃，进而有可能出现自体免疫疾病等病态变化。 参与这项研究者认为，这些新发现有望帮助开发预防或缓解自体免疫疾病症状的新方法。专家们还希望今后继续深入研究肠道内微生态环境对全身免疫系统产生影响的详情。（生物谷Bioon.com） doi:10.1126/science.1217718 PMC: PMID: The Inhibitory Receptor PD-1 Regulates IgA Selection and Bacterial Composition in the Gut Shimpei Kawamoto1,* , Thinh H. Tran1,2,* , Mikako Maruya1,* , Keiichiro Suzuki1,3, Yasuko Doi1, Yumi Tsutsui1, Lucia M. Kato1,4, Sidonia Fagarasan1,† Immunoglobulin A (IgA) is essential to maintain the symbiotic balance between gut bacterial communities and the host immune system. Here we provide evidence that the inhibitory co-receptor programmed cell death–1 (PD-1) regulates the gut microbiota through appropriate selection of IgA plasma cell repertoires. PD-1 deficiency generates an excess number of T follicular helper (TFH) cells with altered phenotypes, which results in dysregulated selection of IgA precursor cells in the germinal center of Peyer’s patches. Consequently, the IgAs produced in PD-1–deficient mice have reduced bacteria-binding capacity, which causes alterations of microbial communities in the gut. Thus, PD-1 plays a critical role in regulation of antibody diversification required for the maintenance of intact mucosal barrier.