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Nature:挑战常规!肠道免疫系统存在赢家克隆,所产生的抗体可靶向作用于特定肠道细菌

来源:本站原创 2020-11-06 17:02

2020年11月6日讯/生物谷BIOON/---肠道是一个异常嘈杂的地方,在那里,数百种细菌与碰巧搭上你午餐便车的任何微生物一起生活。长期以来,科学家们一直猜测,肠道的免疫系统在面对如此多的外来刺激时,会采取一种不同寻常的粗暴方式来控制肠道微生物群体数量,保护自己不受外来入侵者的侵害:它大量产生非特异性抗体,从而毫无偏见地整理肠道的整个微生物群体。

但是,如今,在一项新的研究中,来自美国洛克菲勒大学的研究人员发现肠道的局部免疫系统可以相当精确地产生抗体,而且所产生的抗体似乎靶向特定的微生物群。相关研究结果于2020年10月28日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres”。
图片来自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2865-9。

论文共同通讯作者、洛克菲勒大学淋巴细胞动力学实验室负责人Gabriel D. Victora说,“人们认为肠道免疫系统的作用有点像一种通用的抗生素,控制着每一种细菌和病原体。但我们的新发现告诉我们,这种靶向性可能有更多的特异性。”

这项新的研究表明,我们的免疫系统可能在塑造我们的肠道微生物组的组成方面发挥着积极作用,这种微生物组与健康和疾病密切相关。论文共同通讯作者、洛克菲勒大学粘膜免疫学实验室负责人Daniel Mucida说,“更好地理解这一过程,有朝一日可能会对肠道微生物组失去平衡的疾病产生重大影响。”

小鼠肠道的特异性

当面对病原体时,免疫系统的B细胞会进入称为“生发中心”的部位,在那里它们会 “学习”产生特定的抗体,直到出现一种经过微调后能高效地识别靶标的B细胞。这种B细胞被称为“赢家克隆(winner clone)”,经增殖后可产生一大群能产生强效抗体的细胞。

Victora、Mucida和同事们开始研究这些B细胞如何与肠道中的细菌群体(存在过多的潜在靶标)相互作用。在观察小鼠肠道中形成的生发中心时,他们发现这些肠道相关的生发中心中约有十分之一有明确的赢家克隆。然后,他们着重关注赢家B细胞克隆,发现它们产生的抗体确实被设计成能以不断增加的效力与生活在肠道中的特定种类的细菌结合。

这些研究结果表明,即使在数百万个微生物产生数以千计的不同抗原以争夺免疫系统注意力的肠道中,生发中心也能选择特定的一致性的赢家克隆。

Victora说,“我们能够研究这些赢家克隆,并将生发中心中的进化视为涉及许多不同物种的生态问题,这是因为我们试图确定这些复杂环境中的选择规则。这开启了一个全新的探索领域。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Carla R. Nowosad et al. Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2865-9.

2.How the immune system deals with the gut's plethora of microbes
https://medicalxpress.com/news/2020-10-immune-gut-plethora-microbes.html


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