科学家发现肠道如何调节炎症状况的发展

内容

由卡洛斯三世国家心血管研究中心 (F.S.P.)

Spanish scientists discover how the gut modulates the development of inflammatory conditions

肠道屏障的破坏使细菌能够通过血液转移到骨髓,诱导免疫干细胞的表观遗传变化。这种训练免疫增强了对感染的保护,但加重了与结肠炎相关的症状。来源:CNIC

由大卫·桑乔(David Sancho)在马德里的国家心血管研究中心(CNIC)领导的一项研究揭示了肠道通透性增加如何使自然肠道细菌穿过肠道屏障并到达骨髓,在那里它们诱导表观遗传变化——这些变化会改变基因活性而不影响DNA序列——在产生免疫细胞的干细胞中。由转位肠道细菌诱导的表观遗传变化生成了“训练过的”免疫细胞,使其能够更有效地应对未来的感染。

然而,这种增强免疫反应的能力也可能加重炎症状况如心血管和神经退行性疾病。这项新研究强调了一种名为Mincle的蛋白质在这一过程中的关键作用,该蛋白质在先天免疫系统的细胞中表达。

该研究已在期刊 Immunity发表,并与由José Luis Subiza(Inmunotek S.L.,阿尔卡拉·德·埃纳雷斯)、Carlos del Fresno(IdiPaz,马德里)、Salvador Iborra(马德里康普顿斯大学)和Juan Duarte(格拉纳达大学)领导的研究团队合作进行。

训练免疫,圣乔解释道,他领导着CNIC的免疫生物学实验室,使巨噬细胞和其他先天免疫系统的细胞能够更有效地应对未来与细菌、真菌或病毒的接触。"这一机制对抗病毒和真菌感染所提供的保护已在具有增强肠道通透性的动物中得到证明,这导致了更强的炎症反应和更大的感染抵抗力。"

直到最近,科学家们认为特异性或适应性免疫是唯一具有记忆的类型,能够生成“记住”之前与病原体接触的细胞,并释放特定的免疫反应。相比之下,先天的 免疫反应 被认为不特定于某种病原体,缺乏记忆。"我们现在知道,先天免疫可以被'训练'以对后来的、不相关的感染产生更强的反应。更重要的是,这种训练的效果是持久的," Sancho 博士解释道。

第一作者 Iñaki Robles 补充道:“我们在 骨髓 中发现的主要肠道细菌是肠球菌 Enterococcus faecalis。这些细菌与造血前体细胞中的 Mincle 互动并激活它,诱导 表观遗传变化 生成具有增强炎症能力的 免疫细胞。”肠球菌 Enterococcus faecalis 是一种革兰氏阳性细菌,生活在人体和其他哺乳动物的胃肠道中,并且可以在医院环境中引起难以治疗的感染。

一把双刃剑

尽管训练性免疫可以帮助抵抗感染,但它也可能促成炎症性疾病的发展。正如Sancho所警告的,"心血管疾病如动脉粥样硬化,以及神经退行性疾病,与训练性免疫有关,当这一过程因肠道通透性升高而加剧时,这些疾病可能会恶化。"

在动物模型中,肠道通透性增加会导致结肠炎(colitis)。这种炎症反应在缺乏Mincle的小鼠中并未发生,这表明Mincle对转位细菌的检测在与训练免疫相关的炎症中发挥了重要作用。因此,旨在阻断Mincle的策略在这些全身性炎症疾病的背景下可能具有保护作用。

不良饮食(尤其是高加工食品的摄入)、过量饮酒、慢性压力以及某些药物都可能削弱肠道屏障并促进细菌转位。保持富含水果和蔬菜的均衡饮食有助于维持健康的肠道,减少全身炎症,并预防慢性疾病。

这项研究的发现为理解肠道健康与全身疾病之间的关系开辟了新途径,强调了健康饮食和均衡微生物群作为疾病预防的关键要素的重要性。

更多信息: Iñaki Robles-Vera 等,肠道屏障破坏后微生物群转位促进骨髓中髓系祖细胞的 Mincle 介导训练,免疫 (2025)。 DOI: 10.1016/j.immuni.2024.12.012

期刊信息: 免疫

由卡洛斯三世国家心血管研究中心提供(F.S.P.)

引用: 科学家发现肠道如何调节炎症状况的发展 (2025年1月22日) 于2025年1月23日检索自 https://medicalxpress.com/news/2025-01-scientists-gut-modulates-inflammatory-conditions.html

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总结
一项由马德里国家心血管研究中心的David Sancho领导的研究揭示了肠道通透性增加如何使肠道细菌穿过肠道屏障,进入骨髓并诱导免疫干细胞的表观遗传变化。这些变化使免疫细胞具备了更强的应对未来感染的能力,但同时也可能加重心血管和神经退行性疾病等炎症状况。研究发现,Mincle蛋白在这一过程中起着关键作用。尽管训练免疫有助于抵抗感染,但也可能导致炎症性疾病的发展。研究表明,饮食、压力和某些药物等因素会削弱肠道屏障,促进细菌转移,因此保持均衡饮食和健康的微生物群对预防慢性疾病至关重要。这项研究为理解肠道健康与全身疾病之间的关系提供了新的视角。