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Cell快讯:微生物群对宿主生理学影响

来源:生物谷 2021-05-27 15:02

2021年5月27日讯/生物谷/BIOON/---美国犹他州大学医学院研究者在Cell杂志上发表了题为"SnapShot: Microbiota effects on host physiology"快讯文章。这项工作带来了新的主题,通过这些主题,宿主受益于它们的微生物居住者。该快讯描绘了人体的每个主要器官系统,并根据无菌和灵知生物动物研究总结了导致该器官系统疾病的动态平衡缺陷。在许多情况下,微生物区系的特定成员可以促进一个过程,而其他成员则抑制该过程。主机上这些交互的结果通常取决于上下文。重要的是,这些疾病中的许多都源于健康宿主-微生物相互作用的丧失或不平衡,说明了这些途径对整体健康的普遍重要性。

图片来源:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.026

微生物影响宿主的新兴主题
屏障功能。微生物群产生的因子可以增强上皮内的紧密连接,增加粘液,刺激伤口修复,并促进干细胞增殖。这些因素确保了肠道内的内容物得到控制。屏障功能降低会导致微生物或其产物的渗漏,从而不适当地进入全身部位,通常会改变炎症环境。

免疫调制。来自微生物区系的特定微生物在其表面产生代谢物或表达分子,这些分子可以引导炎症或耐受免疫途径。它们可以作用于这些微生物所在的局部部位,如皮肤、肠道、肺和口腔,或者对大脑、淋巴结、心脏或胰腺产生全身性影响。殖民抵抗。微生物区系通过产生毒素或有害代谢物或使用营养物质来防止有害生物的定居,这些有害生物可能会导致或加剧疾病。发展。寄生微生物可以产生直接影响各种组织内细胞发育和功能的分子。骨髓和胸腺中的免疫细胞以及胰腺、肠、脑等的非免疫细胞都是如此。

微生物区系对寄主生理的影响

图片来源:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.026

外膜组件。微生物中一些最常见的成分存在于它们的外膜和细胞壁中。这些常见的分子经常与宿主组织直接接触,是肠道中含量最丰富的微生物产物之一。例如,肽聚糖(PGN)是所有细菌膜中的通用成分,并激活许多免疫信号通路。类似地,脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的主要组成部分,是一种有效的全身免疫激活剂。Flagellin也广泛表达于多种不同的细菌分类群中,具有很强的免疫刺激作用。然而,这些分子也可以促进免疫耐受和发育。例如,在共生的脆弱芽孢杆菌中发现的荚膜多糖,即多糖A(PSA),对平衡肠道中的免疫细胞群非常重要。这些在某种程度上普遍存在的分子,以及其他许多未被提及的分子,通常被多个宿主组织上的Toll样受体识别,并在局部和系统中调节宿主生理。

新奇的产物。共生微生物群产生的大多数遗传物质编码目前功能未知的假定蛋白质,有时被称为遗传暗物质。一些对寄主生物学具有有趣和重要影响的微生物产物已经从以前未被描述的基因中获得了特征。事实证明,高通量斑马鱼模型在挖掘微生物暗物质方面特别有效,发现了分泌的细菌蛋白Aima和Befa,这两种蛋白分别调节中性粒细胞活性和β细胞增殖。继续研究这种新型生物材料的来源,肯定会发现许多新的寄主健康调节器。(生物谷 Bioon.com)

参考资料



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