Sci Immunol：揭示肠道微生物组增强宿主机体免疫功能的分子机制

维持巨噬细胞的异质性是确保肠道组织稳态和宿主防御的关键，肠道菌群和宿主因子被认为能协同引导肠道中的巨噬细胞发育，尽管这种协作的确切性质、调节和位置目前研究人员尚不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Science Immunology上题为“Microbial energy metabolism fuels an intestinal macrophage niche in solitary isolated lymphoid tissues through purinergic signaling”的研究报告中，来自多伦多大学等机构的科学家们通过研究揭示了肠道的微生物群落是如何促进宿主机体免疫功能良好并帮其抵御有害病原体入侵的；这一研究结果或提出了关于单核细胞如何转化为巨噬细胞的重要见解，巨噬细胞在消除外来病原体并开启宿主机体的免疫反应上扮演着重要角色。

研究者Chiaranunt说道，我们体内存在着由细菌、真菌、病毒和其它微生物所组成的庞大生态系统，这一事实或许会重塑我们对人体的看法；这项研究中，研究人员将注意力转向了巨噬细胞，其是一种关键的免疫细胞，能吞噬细胞碎片和外来病原体，并启动机体的免疫反应。研究者发现，肠道中单核细胞向巨噬细胞的转化过程既需要多种微生物群落，也需要名为CSF2的宿主因子，随后在一系列实验中，研究人员识别出了驱动巨噬细胞发育的微生物因子—ATP，其是一种在所有生命形式中都能被作为能量的特殊分子。研究人员还揭示了微生物和宿主因子如何共同作用来促进机体肠道更强大的免疫环境，肠道中驻留的细菌所产生的ATP分子能激活肠道中小的淋巴结样结构网络中的免疫细胞，随后这些细胞就会产生宿主因子CSF2，并刺激结构中单核细胞成为反应就绪的巨噬细胞。

图片来源：https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abq4573

进一步研究后，研究人员发现，从这一途径所产生的巨噬细胞往往具有较高的代谢能力，因此其就能产生很多名为活性氧的抗菌化合物，这些丰富的化合物反过来有助于免疫系统抵御肠道中微生物入侵者的能力。这或许是一种非常酷的研究发现，因为其提出了一种新的方式，即微生物代谢能直接影响免疫细胞的代谢，生活在我们体内和体表的微生物集合在机体健康和疾病发生过程中扮演着重要角色，某些微生物组特征（比如一种微生物数量较多，而另一种微生物则数量较少）或许与机体多种健康结果相关，包括从自身免疫性疾病和情绪障碍再到癌症风险和对疗法的反应。

肠道是机体中最具活力的生态系统之一，因为从本质上来讲，你的体内还存在外部环境，免疫系统必须进行大量工作来在耐受有益微生物、食物和其它外部因素，以及能对抵御诸如沙门氏菌等病原体产生有效防御上保持平衡。目前，尽管其它研究也发现了微生物组和巨噬细胞发育之间的关联，但这项研究中，研究人员揭示了肠道菌群是如何诱发白细胞来转变成巨噬细胞的，CSF2的识别或许就使其能作为一种关键因子，从而也凸显了CSF2靶向性疗法在自身免疫性疾病和炎性肠病患者中调节机体免疫反应的潜力。

最后研究者表示，本文研究结果距离我们理解微生物群落的“生化语言”又近了一步，而为这种语言汇编一本全面的词典或许也能帮助研究人员解释肠道微生物何时以及为什么会使用友好和冒犯的信息来与宿主机体的免疫系统进行交流沟通。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

PAILIN CHIARANUNT,KYLE BURROWS,LOUIS NGAI，et al. Microbial energy metabolism fuels an intestinal macrophage niche in solitary isolated lymphoid tissues through purinergic signaling, Science Immunology (2023). DOI:10.1126/sciimmunol.abq4573