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S5E05: 来篇Science提提神,从免疫角度看宿主基因-肠道微生物作用
发布:益生菌与健康网 发布时间:2021年03月11日 来源:互联网 人气值:

在前面几篇文章中我们分别从肠道菌群代谢物影响人体疾病(文章篇)S5E02:从一篇Cell看肠道菌群研究模式)和人粪便microRNA调控肠道菌群(文章篇)S5E03:宿主通过microRNA调控肠道微生物多样性)两个角度看了菌群与宿主之间的作用,今天我们从免疫的角度看肠道微生物与人体疾病的关系,介绍的文章是这篇Science:Gene-microbiota interactions contribute to the pathogenesis of inflammatory bowel disease.Science. 2016 May 27;352(6289):1116-20.(文章下载链接:http://pan.baidu.com/s/1gfI0hnd 密码:fp36)

Science的文章不长,但是对于不做免疫研究的朋友来说看起来可能会有些费劲,因此我们先把文章的脉络理出来:

S5E05: 来篇Science提提神,从免疫角度看宿主基因-肠道微生物作用

Bacteroides fragilis脆弱类拟杆菌,人体益生菌

IBDInflammatory bowel disease,炎症性肠病

OMVouter membrane vesicles 细菌分泌的胞外囊泡

PSA: Polysaccharide A,多聚糖A

DCdendritic cells,树突状细胞
Treg:
regulatory T cells,调节性T细胞

文章说的事情是益生菌B.fragilis通过OMV介导将PSA传递给DC,而DC则通过介导Treg的分化和分泌IL10抑制IBD;而ATG16L1和NOD2则通过非经典自噬途径调控DC细胞的自噬,从而在B.fragilis抑制IBD中发挥关键作用。

在讲文章之前,先进行简单的背景介绍:

1. 细胞自噬:

自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物的过程,藉此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。

自噬相关信号通路:

S5E05: 来篇Science提提神,从免疫角度看宿主基因-肠道微生物作用
S5E05: 来篇Science提提神,从免疫角度看宿主基因-肠道微生物作用

关于自噬与lncRNA可以点击查看文章:(文章篇)一篇Beclin1的乙酰化修饰影响细胞自噬

2. Treg: 

调节性T细胞,是近年来免疫学领域研究的热点,其具有免疫应答低下和免疫抑止两大特征,通过“主动”的方式抑止免疫系统――发挥免疫负调作用。根据来源及作用机制,Treg可分为天然产生的CD4+CD25+Treg(自然调节性T细胞,nTreg)和诱导产生的适应性调节T细胞(aTreg或iTreg),如Th3、Trl细胞,另外尚有CD8Treg细胞等。

文章的内容包括以下四部分:

1. OMV诱导Treg是通过非经典自噬通路介导;

S5E05: 来篇Science提提神,从免疫角度看宿主基因-肠道微生物作用

首先研究WT和Atg16L1ΔCD11c+ DC组IL-10、CD4+Foxp3+IL-10+ Tregs 的丰度差异,然后干预DC非经典自噬通路关键蛋白Rubicon,并检测WT-OMV,PSA刺激下CD4+Foxp3+IL-10+ Tregs的增殖。

2. ATG16L1B. fragilis OMVs 通过CD11c+ DCs保护结肠炎中发挥关键作用;

S5E05: 来篇Science提提神,从免疫角度看宿主基因-肠道微生物作用

首先通过DNBS诱导WT和Atg16L1ΔCD11c+ DC组小鼠结肠炎,然后饲喂PBS和B. fragilis WT OMV,并检测IL10,IL17与CD4+Foxp3+ Tregs比例。

3. NOD2B. fragilis OMVs诱导Treg中发挥关键作用;21

首先检测WT-OMV、ΔPSA-OMV处理的DC细胞与CD4+ T 共培养体系中CD4+Foxp3+IL-10+ Tregs的比例,然后对DNBS结肠炎的WT和Nod2−/−小鼠饲喂PBS和WT-OMV,并评估小鼠体重、病理学打分评估Nod2基因在B. fragilis OMV对结肠炎的作用。

4. ATG16L1的T300A亚型不支持OMV 应答。

S5E05: 来篇Science提提神,从免疫角度看宿主基因-肠道微生物作用

这部分从临床样本出发,分别将保护亚型(ATG16L1的T300亚型)和风险亚型(ATG16L1的T300A亚型)的MoDC(单核细胞来源的DC)先经过PBS, B. fragilisWT OMV, ΔPSA-OMV 和纯化后的PSA处理,然后与同基因型CD4+ T cells孵育,分析CD(克罗恩病)和对照组CD4+Foxp3+ Tregs的比例。

总结一下,在宿主gene-microbiota作用中,强调的是ATG16L1及T300A亚型和NOD2通过非经典自噬通路在B. fragilis OMVs—DC—Treg—结肠炎作用轴中的关键作用。这篇及到的热点包括:

ATG16L1的基因亚型与IBD发病风险;

益生菌B. fragilis 对人结肠炎的保护方式:通过OMV传递PSA到DC/Treg;

ATG16L1、NOD2参与的非经典自噬通路在DC-Treg的作用;

这篇文章从人获得性免疫DC/Treg的角度阐述基因多态性在益生菌保护结肠炎中的作用,我们下次再介绍一篇Nature medicine:CARD9 impacts colitis by altering gut microbiota metabolism of tryptophan into aryl hydrocarbon receptor ligands.Nat Med. 2016 Jun;22(6):598-605. (链接:http://pan.baidu.com/s/1i47W8QD 密码:ws85),是从先天性免疫的角度看宿主基因通过改变肠道菌群和代谢途径来影响肠炎的方式。


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