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宿主免疫和肠道细菌之间的合作对于抑制蠕虫引起的结肠炎至关重要

  1. 肠道菌群

来源:本站原创 2021-09-30 11:19

通过寄生虫感染抑制炎症的研究一直忽视了健康的一个关键决定因素:肠道微生物群。蠕虫感染引起宿主微生物群组成的改变:其结果之一是肠道代谢组(如短链脂肪酸(SCFAs))的改变。蠕虫诱发的肠道微生物组(组成和代谢物)变化的功能影响知之甚少

通过寄生虫感染抑制炎症的研究一直忽视了健康的一个关键决定因素:肠道微生物群。蠕虫感染引起宿主微生物群组成的改变:其结果之一是肠道代谢组(如短链脂肪酸(SCFAs))的改变。蠕虫诱发的肠道微生物组(组成和代谢物)变化的功能影响知之甚少。

抗生素治疗消除了对 H. diminuta 感染的疾病保护,并且在 GF 小鼠中未观察到。细菌群落结果显示,在感染 H. diminuta 8 天,小鼠中毛螺菌科和梭菌簇家族的变体增加。用感染小虫的小鼠的无菌粪便滤液处理小鼠,可防止dnbs -结肠炎。

代谢组学结果显示,感染迪米梭菌的小鼠粪便中乙酸和丁酸盐(两者或可减少结肠炎)增加,但抗生素处理的迪米梭菌感染小鼠的粪便中没有增加。在ffar2 /小鼠中未观察到H. diminuta诱导的对dnbs结肠炎的保护。在免疫上,抗il-10抗体抑制了特氏H.感染的抗结肠作用。对上皮细胞系、结肠样体和结肠段的分析揭示了丁酸盐和 il-10 il-10 受体和丁酸盐转运蛋白的诱导中的相互作用。


图片来源:https://doi.org/10.1186/s40168-021-01146-2

尽管慢性炎症性疾病的治疗方法显着增加,但即使是其中最好的(例如,抗 TNFα 抗体)对大量患者也无效。特发性自身炎性疾病的迅速出现和发病率的增加支持了环境因素在这些疾病的发病机制中的作用:一种可以指导寻找新的治疗方法的意识。炎症性肠病 (IBD)糖尿病和多发性硬化症的地理分布与地方性寄生虫感染之间的负相关导致了一种假设,即蠕虫感染可以提供针对自身炎症性疾病的保护。这一观点得到了以下事实的支持:寄生虫已经进化到能够操纵宿主的免疫系统。

这种以免疫为中心的宿主-寄生虫相互作用的观点忽略了微生物组在三方关系中参与的可能性。在蠕虫感染的啮齿动物和人类中,细菌物种丰富度或多样性增加是常见的,但这些微生物组变化对肠道内稳态的功能后果尚不清楚。蠕虫和细菌在肠道中的并置使得寄生虫感染后的抗炎作用可能,至少部分是通过微生物群。这一假设得到了数据的支持,数据显示,经抗生素治疗后,感染了多回Heligmosomoides polygyrus线虫的小鼠气道炎症减少。

小鼠是鼠绦虫 Hymenolepis diminuta 的非允许宿主。 由于没有钩子或牙齿,这种蠕虫对宿主的伤害很小,并试图在小肠中建立:小鼠产生以Th2为主的免疫反应,并在初次感染后的8 - 11天内将该蠕虫驱逐出去。H. diminuta感染可降低二硝基苯磺酸(DNBS)诱导的小鼠结肠炎的严重性,il-10在这一事件中起重要作用。小虫感染引起小鼠结肠菌群组成的细微但明显的变化,但该细菌不是驱虫所必需的。H. diminuta 感染导致小鼠结肠微生物群的组成发生微妙但明显的变化,但驱逐蠕虫不需要细菌

这提供了一个模型来解决蠕虫和肠道细菌在结肠炎调节中的交叉问题。这些数据表明,宿主的免疫和微生物应答(即增加短链脂肪酸(SCFAs)的合成)对抑制小虫感染引发的结肠炎至关重要。因此,在炎症疾病新方法的发展中,这些数据表明,在il-10分泌能力降低(这可能是一种罕见的情况)或肠道生态失调的个体中,蠕虫疗法可能无效。


感染H.minuta的小鼠的粪便可以保护小鼠免受DNBS治疗的小鼠的伤害

图片来源:https://doi.org/10.1186/s40168-021-01146-2

本研究加深了对炎症疾病蠕虫调节的理解,为细菌来源的 SCFA 通过 ffar2 H. diminuta 改善结肠炎中的关键作用提供了证据,这是il-10上调SCFA转运体/受体表达的基本要求,以及丁酸盐对il-10受体表达的调节。

此外,它为最近 IBD 试验中蠕虫疗法缺乏疗效提供了一种可能的解释,从这个模型系统推断,作者建议为了使蠕虫治疗有益,它需要结合对要治疗的疾病的免疫学特征和患者微生物组的组成的精确了解。此外,作者推测,在特定个体中,通过与匹配的益生菌结合来弥补生态失调,可以提高蠕虫治疗的疗效。(生物谷 Bioon.com

参考文献

Adam Shute et al. Cooperation between host immunity and the gut bacteria is essential for helminthevoked suppression of colitis. Microbiome 2021 Sep 13;9(1):186. doi: 10.1186/s40168-021-01146-2.

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