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Nature:母体保护性抗体保护新生儿免受肠道感染

来源:本站原创 2020-01-26 06:18

2020年1月23日讯/生物谷BIOON/---长期以来,母乳一直被认为对新生儿有益,并能保护婴儿免受某些感染。在一项新的研究中,来自美国哈佛医学院的研究人员在小鼠中发现至少母乳的部分保护作用来自一种令人吃惊的来源:驻留在肠道中的微生物。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“Microbiota-targeted maternal antibodies protect neonates from enteric infection”。
图片来自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-019-1898-4。

他们发现针对母体肠道中的一种特定有机体作出反应而产生的抗体会通过母乳和胎盘传递给后代,从而保护新生的小鼠幼崽免受至少一种潜在致命的致病性微生物---大肠杆菌---的感染。 这些发现增加了越来越多的证据表明微生物群---存在于包括人类在内的哺乳动物的肠道、皮肤、口腔和其他部位的数以万亿计的微生物---在疾病和健康方面发挥着强大作用。

但是,这项新研究又向前迈出了一步,它鉴定出母体微生物群是新生幼崽免疫力的来源。这进一步表明,肠道微生物群可以提供免疫保护,即便母体之前没有遭受过允许它们产生保护性抗体并将这些抗体传递给它们的后代的感染,也是如此。

论文通讯作者、哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所免疫学教授Dennis Kasper说,“我们的结果有助于解释为何新生幼崽尽管免疫系统不健全且缺乏与某些致病微生物的接触,但仍能免受这些微生物的侵害。此外,它们增加了这样一种可能性,即母体可以为它们的后代提供对病原体的免疫保护,即使它们本身过去从未遇到过这些病原体。”

这些研究人员说,如在进一步的研究中加以证实的话,那么这些发现可能为设计针对大肠杆菌和其他致病生物的微生物疗法提供依据。

Kasper说,“尽管是初步的,但是我们希望这些新见解可能为开发源自共生微生物分子的疫苗以预防传染病提供信息。另一种治疗途径可能是使用共生微生物作为预防腹泻疾病的益生菌。”传染性腹泻(最常见是大肠杆菌或轮状病毒引起的)是营养不良的主要原因,也是全球5岁以下儿童的第二大死亡原因。据世界卫生组织(WHO)的统计,它在全世界每年导致17亿人中招,并夺走52万多条生命。

在没有任何先前的微生物接触的情况下,新生幼崽的免疫系统是一片空白。在头三周内,新生幼崽的免疫保护完全来自于母体在怀孕期间通过胎盘,在分娩期间通过产道以及在分娩后不久通过母乳传递给胎儿的母体抗体。

在这项新的研究中,这些研究人员研究了经过基因工程改造的缺乏B细胞的新生小鼠,其中B细胞是免疫系统中产生抗体的工厂。随后,一些新生小鼠由它们的出生时也没有B细胞的妈妈养育。其他的新生小鼠由它们的免疫系统正常的妈妈养育。

暴露于母体保护性抗体的小鼠比未暴露于此类抗体的小鼠对大肠杆菌感染的抵抗力要强得多。这些研究人员观察到,这就像小鼠幼崽对病原体产生了免疫排斥。实际上,它们的肠道中的大肠杆菌比缺乏母体抗体的新生小鼠少33倍。相比之下,未暴露于保护性抗体的小鼠幼崽会传播大肠杆菌感染。

这些研究人员还能够查明负责诱导保护性抗体形成的特定有机体-一种称为泛菌(Pantoea)的微生物,它是肠杆菌科的成员,存在于小鼠和其他哺乳动物(包括人类)的肠道中。

此外,实验表明,这些保护性抗体通过新生的Fc受体进入新生幼崽的肠道和血液,其中Fc受体是胎盘上的一种分子通道,可帮助将这些抗体从母体体内传递给胎儿。迄今为止,已知这种受体可通过胎盘转移抗体。然而,这项新研究进行的实验表明,这种受体还吸收源自母乳的抗体,并将它们从肠道转移到新生小鼠的血液中,从而确保了肠道以外的更广泛的全身保护。这些实验表明,鉴于这种新生的Fc受体随着年龄的增长而失去功能,成年小鼠没有将保护性抗体从它们的肠道转移到血液中。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Wen Zheng et al. Microbiota-targeted maternal antibodies protect neonates from enteric infection. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-019-1898-4.

2.Research in mice shows antibodies derived from mom's gut microbes protect newborns from E. coli infection
https://medicalxpress.com/news/2020-01-mice-antibodies-derived-mom-gut.html
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