菌群-免疫互作”进展如何？4篇综述详尽阐述 | 热心肠日报

今天是第1471期日报。

肠道菌群与肠上皮屏障和肠道免疫的密切关系（综述）

Annual Review of Immunology[IF:21.429]

① 肠上皮细胞提取由细菌代谢物、细菌成分和细菌本身构成的肠道菌群信号，调节肠黏膜屏障并向固有层免疫细胞传递，适应肠道环境变化；② 肠上皮细胞通过物理和化学屏障隔离肠道菌群和宿主免疫细胞，避免过度免疫反应，维持共生关系；③ 肠道菌群通过代谢物及致病菌成分调节宿主免疫防御和耐受，指导先天性及适应性免疫功能成熟，维持肠道稳态；④ 肠道免疫细胞可以直接或间接的影响肠道菌群，通过免疫反应调整肠道菌群组成、多样性和转移。

Interaction Between the Microbiota, Epithelia, and Immune Cells in the Intestine
04-30, doi: 10.1146/annurev-immunol-070119-115104

【主编评语】肠道内稳态依赖于肠道菌群、肠道屏障和免疫系统的良性互作，肠道菌群失衡与免疫功能紊乱与IBD、过敏性疾病、代谢性疾病、神经疾病等多种疾病密切相关。《Annual Review of Immunology》发表综述，重点讨论了肠道菌群与肠上皮细胞及肠道免疫细胞之间的相互作用，详细介绍了肠上皮细胞和免疫细胞对肠道共生菌群和病原体信号的识别，肠上皮屏障作用以及免疫系统对肠道共生菌群的塑造功能等，为研究疾病的发病机制及治疗策略提供思路。（@迟卉）

健康与疾病中的菌群-免疫互作（综述）

Cell Research[IF:17.848]

① 稳态下，菌群通过配体（TLR及NOD配体）与代谢产物（短链脂肪酸等）直接作用于肠上皮细胞及肠道免疫细胞；② Foxp3+ Treg与Tfh细胞及Th17细胞共同作用，调节B细胞分泌IgA，以调节共生菌群的组成及定殖区域；③ 菌群及代谢产物从肠道向其它肠外器官的易位可诱导组织特异性局部免疫应答；④ 在环境因素与遗传因素的影响下，菌群-免疫互作的失调促进多种免疫相关疾病的发生发展及药物治疗效果，包括IBD、类风湿关节炎、心血管代谢疾病、癌症等。

Interaction between microbiota and immunity in health and disease
05-20, doi: 10.1038/s41422-020-0332-7

【主编评语】菌群与宿主免疫系统之间存在多种方式的互作，菌群在宿主的先天性与适应性免疫系统的训练与发育中发挥关键作用，而免疫系统也在宿主-菌群共生稳态的维持中扮演了重要角色。Eran Elinav团队在《Cell Research》上发表的一篇最新综述文章，详细阐述了在稳态下的菌群-免疫互作机制（包括菌群与肠外器官的免疫系统的互作机制），以及对菌群稳态的破坏可能如何影响免疫系统。同时，该综述进一步讨论了菌群-免疫互作的失调在各种免疫相关疾病的发生发展中的作用机制，并展望了菌群-免疫互作研究中面临的挑战与容易陷入的误区。（@szx）

Cell子刊：共生菌群如何帮助宿主对抗病原体感染（综述）

Molecular Cell[IF:14.548]

① 稳态下，共生菌群通过多种机制诱导定殖抗性以帮助宿主对抗病原体感染；② 包括：促进肠上皮细胞的粘液分泌，以IL-10依赖性方式上调紧密连接蛋白表达，刺激抗菌肽产生及宿主免疫应答，竞争营养及生态位，分泌细菌素、短链脂肪酸、次级胆汁酸等起直接抑制作用；③ 相应的，病原体也进化出多种机制对抗定殖抗性，包括外排泵、降解酶及细菌分泌系统等；④ 在细菌之外，肠道真菌、病毒及寄生虫的定殖也可通过诱导宿主免疫应答以抑制病原体入侵。

Immune-Microbiota Interplay and Colonization Resistance in Infection
03-23, doi: 10.1016/j.molcel.2020.03.001

【主编评语】《Molecular Cell》上发表的来自Eran Elinav团队的综述文章，详细介绍了在病原体感染过程中，共生菌群如何通过多种直接或间接的方式诱导宿主的定殖抗性，以对抗病原体感染，重点总结了菌群对免疫系统的调控以抑制病原体入侵的机制。最后讨论了通过菌群移植、益生菌/益生元、饮食干预、噬菌体疗法等方式干预菌群对抗感染性疾病的潜在可能。（@szx）

张烜团队：自身免疫疾病中的肠道菌群（综述）

Trends in Molecular Medicine[IF:11.028]

① 人群相关研究和动物模型介入研究表明，肠道菌群失调参与自身免疫疾病的发病机制；② 肠道菌群紊乱通过多种潜在机制诱发自身免疫疾病；③ 包括：肠道屏障受损促进细菌易位、失调的菌群促进先天性及适应性免疫系统的过度活化、有益共生菌及短链脂肪酸的减少抑制了Treg等抗炎免疫细胞的活化、菌群抗原通过模拟自身抗原触发自身免疫；④ 菌群分析可用于自身免疫疾病的风险评估、疾病诊断、疗效预测及疾病监测，菌群干预可用于治疗自身免疫疾病。

The Gut Microbiota: Emerging Evidence in Autoimmune Diseases
05-10, doi: 10.1016/j.molmed.2020.04.001

【主编评语】北京协和医院张烜团队在《Trends in Molecular Medicine》上发表一篇综述文章，详细介绍了肠道菌群失调参与自身免疫疾病发病的潜在分子机制，并讨论了菌群作为自身免疫疾病的生物标志物及干预靶点的潜在可能。（@szx）

发酵饮料开菲尔对小鼠菌群-免疫-肠-脑轴的改善作用

Microbiome[IF:10.465]

① 对比2种开菲尔（Fr1及UK4）与未发酵牛奶对小鼠的影响；② Fr1可缓解压力诱导的结肠5羟色胺能信号减弱及追求奖励行为减少，UK4可降低小鼠的重复行为并缓解压力诱导的追求奖励行为减少；③ UK4可增加小鼠的恐惧记忆，但可减少牛奶诱导的空间学习的长期改善；④ 与喂食牛奶相比，UK4可增加Treg及IL-10水平，Fr1可抑制中性粒细胞及CXCL1水平的增加；⑤ 两种开菲尔可引起肠道菌群组成的不同变化，均可增加γ-氨基丁酸并与罗伊氏乳杆菌的增加相关。

Distinct actions of the fermented beverage kefir on host behaviour, immunity and microbiome gut-brain modules in the mouse
05-18, doi: 10.1186/s40168-020-00846-5

【主编评语】开菲尔（Kefir）是一种以牛乳、羊乳或山羊乳为原料的发酵饮料。来自《Microbiome》上发表的一项最新研究，对比分析了2种不同kefir（Fr1及UK4）对小鼠的作用，发现不同的开菲尔可对肠道菌群组成产生不同影响，并对小鼠的行为及免疫产生不同的调控作用。（@szx）

特定普氏菌属成员的定殖破坏菌群稳态以增加小鼠结肠炎易感性

Mucosal Immunology[IF:7.352]

① 普氏菌属中的一个新菌种——Prevotella intestinalis的定殖可导致小鼠肠道菌群的变化，并恶化DSS诱导的小鼠结肠炎；② P. intestinalis定殖导致的小鼠对DSS诱导结肠炎易感性的增加与促炎因子应答的升高有关，且不依赖于适应性免疫；③ P. intestinalis定殖诱导肠道IL-18水平降低，与菌群组成变化及短链脂肪酸（尤其是乙酸盐）产生减少相关；④ 在P. intestinalis定殖小鼠中补充IL-18，可降低肠道炎症。

Perturbation of the gut microbiome by Prevotella spp. enhances host susceptibility to mucosal inflammation
05-20, doi: 10.1038/s41385-020-0296-4

【主编评语】《Mucosal Immunology》上发表的一项最新研究，发现普氏菌属中的一个新菌种——Prevotella intestinalis的定殖可通过改变肠道菌群组成，减少乙酸盐等短链脂肪酸的产生，从而降低肠道IL-18的水平，以增加小鼠对DSS诱导结肠炎的易感性。（@szx）

苏州大学：肌球蛋白轻链激酶——治疗IBD的潜在靶点（综述）

International Journal of Molecular Sciences[IF:4.183]

① 肠上皮细胞间连接包括紧密连接，黏附连接和桥粒；② MLCK激活促进肌球蛋白Ⅱ调节轻链（MLC）的磷酸化，并触发PAMR收缩，促进紧密连接蛋白内吞，以增加肠上皮紧密连接通透性；③ MLCK在IBD患者的肠上皮中表达增加，其转录水平受TNF等炎症因子调控；④ 直接抑制MLC活性可导致肠动力障碍；⑤ 特异性结合MLCK1 IgCMA3结构域的小分子药物Divertin可在不抑制MLCK激酶功能的情况下阻断MLCK1转运到PAMR，从而改善上皮紧密连接通透性以治疗IBD。

Contributions of Myosin Light Chain Kinase to Regulation of Epithelial Paracellular Permeability and Mucosal Homeostasis
02-03, doi: 10.3390/ijms21030993

【主编评语】肠上皮细胞完整性受损和肠上皮紧密连接通透性增加可造成肠黏膜屏障功能损伤，后者与肠道和全身性疾病相关。《International Journal of Molecular Sciences》上近期发表了来自苏州大学剑桥-苏大基因组资源中心何伟奇团队与哈佛医学院Jerrod Tuner团队的综述，文章系统介绍了影响肠上皮屏障功能的上皮细胞间连接的结构，总结了肌球蛋白轻链激酶（MLCK）对肠上皮紧密连接通透性的调控机制，并介绍了小分子药物Divertin如何通过阻断MLCK1向紧密连接周围的肌动球蛋白环（PAMR）转运，从而改善肠上皮屏障功能以达到在动物模型中治疗IBD的目的。（@szx）

Nature子刊：细胞因子调控血液和肠道ILC与T细胞的互作

Nature Communications[IF:11.878]

① 人类肠道ILCs与健康和大肠癌组织的T细胞共定位，并在肿瘤和肿瘤相邻区域显示出HLA-DR表达升高；② 外周血（PB）ILCs能摄取并处理完整蛋白抗原，但不能诱导抗原特异性T细胞的记忆反应；③ 虽然离体条件缺乏共刺激分子，但炎症小体相关细胞因子IL-1β和IL-18可诱发肠和PB ILCs的抗原呈递特征；④ IL-1β/IL-18依赖于NF-κB来驱动PB ILCs上HLA-DR和共刺激分子的表达，有效诱导CD4+ T记忆细胞反应，而这种作用被抗炎细胞因子TGF-β强烈抑制。

Cytokines regulate the antigen-presenting characteristics of human circulating and tissue-resident intestinal ILCs
04-27, doi: 10.1038/s41467-020-15695-x

【主编评语】天然淋巴细胞（ILCs）和辅助T细胞在小鼠体内具有双向调节作用，但ILCs和CD4+ T细胞之间的互作如何影响人体免疫功能尚不清楚。近期发表在《Nature Communications》的文章，揭示出细胞因子IL-1β和IL-18通过调控人外周血和肠道ILCs的抗原呈递特征，进而诱导抗原特异性CD4+ T记忆细胞的激活。这说明循环和组织内ILCs具有对细胞因子作出反应及调节局部CD4+ T细胞反应的内在能力，或对肿瘤和炎症治疗具有潜在意义。（@爱的抉择）

肠道免疫反应中的代谢免疫调控新机制

Mucosal Immunology[IF:7.352]

① 乙酰辅酶a羧化酶1 (ACC1)是控制细胞脂肪酸合成的主要关卡，T细胞特异性缺失ACC1导致结肠炎和感染相关肠道炎症中肠道Th1和Th17反应受损；② ACC1缺失限制了CD4+ T细胞的扩增及其向固有层的浸润；③ soraphen A抑制ACC1能减少肠道炎症，但增加对柠檬酸杆菌的易感性；④ ACC1在RORγt+先天淋巴细胞的特异性缺失，而不是DC或巨噬细胞，可干扰IL-22生成，降低肠道屏障功能，降低抗感染能力；⑤ 靶向ACC1或是阻止T细胞驱动肠道炎症反应的有效途径。

Targeting cellular fatty acid synthesis limits T helper and innate lymphoid cell function during intestinal inflammation and infection
04-30, doi: 10.1038/s41385-020-0285-7

【主编评语】CD4+ T细胞参与肠道炎症疾病的病理发生，且研究显示细胞内从头合成脂肪酸过程对辅助性T细胞Th1和Th17的发育和效应功能都非常重要。近期发表在《Mucosal Immunology》的文章，揭示出ACC1控制的脂肪酸合成调控肠道炎症中Th1和Th17的扩增及浸润，同时调控ILC中IL-22的产生和肠道屏障功能。（@爱的抉择）

感谢本期日报的创作者：徐硕，szx，Jack Chen，大力，this little piggy

点击阅读过去10天的日报：

点击阅读原文，查看更多热心肠日报的内容