幽兰编译 医学营养MNT 2023-02-04 12:59 指纹检材是什么意思发表于北京
儿童体格发育调查发布：2023 年 1 月 20 日
摘 要
肠道菌及其代谢产物积极参与宿主免疫的发展和调节，从而影响疾病易感性。在此，我们回顾了肠道菌-免疫轴的最新研究进展。详细讨论了肠道菌如何成为新生儿免疫发育的转折点，正如新发现的现象，例如母体印记、子宫内肠道代谢组和断奶反应。描述了肠道菌如何塑造先天免疫和适应性免疫，重点是代谢物短链脂肪酸和次级胆汁酸。还全面描述了菌-免疫轴的破坏如何导致免疫介导的疾病，例如胃肠道感染、炎症性肠病、心脏代谢紊乱（例如，心血管疾病、糖尿病和高血压）、自身免疫（如类风湿性关节炎）、超敏反应（如哮喘和过敏）、心理障碍（如焦虑）和癌症（如结直肠癌和肝癌）。我们进一步涵盖了粪菌移植、益生菌、益生元和膳食多酚在重塑肠道菌中的作用及其潜力。还研究了肠道菌如何调节免疫疗法，包括免疫检查点抑制剂、JAK 抑制剂和抗 TNF 疗法。最后提到了 当前在宏基因组学、无菌模型和菌重演方面面临的挑战，以实现对肠道菌如何调节免疫力的基本理解。
关键词：肠道菌失调；先天免疫系统；适应性免疫系统；感染；癌症；炎症性肠病; 粪菌移植
米国内库1.引言
“没有人是一座孤岛”，约翰·多恩 (John Donne) 用来描述人与社会之间的关系。然而，在描述人体新陈代谢时也是如此。与所有其他动物一样，人类从出生开始就被微生物定殖，尤其是在皮肤和粘膜表面，例如胃肠道 (GIT)。GIT 拥有大量称为肠道菌的微生物。它是细菌（例如，99% 的肠道菌由厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和放线菌门）、真菌（例如念珠菌）、病毒（例如噬菌体）和寄生虫组成的 5000 多个物种的平衡组成（例如，鞭毛虫）。肠道菌在人类宿主体内就像一个“超级有机体”，有助于食物的吸收，产生滋养宿主的代谢物，保护宿主免受感染，维持肠道上皮细胞的功能和形态，并调节宿主免疫力. 在健康条件下，肠道菌处于“生态平衡”的平衡状态。然而，在患病期间，肠道菌会进入失衡的失衡状态，其中机会性病原体大量繁殖或有益共生菌减少，或两者兼而有之。宿南山集团神秘王国
主与菌之间关系的美妙之处在于微生物影响着人类新陈代谢的各个方面。因此，除了消化和皮肤疾病外，肠道菌还有可能影响肥胖和哮喘等疾病以及帕金森病等心理障碍的发病机制。
肠道菌与宿主免疫的串扰是生理稳定性的主要特征之一，也是疾病病因学的机制。免疫系统有两个分支，即先天性和适应性，它们协同工作以保护身体免受外部和内部威胁。先天免疫系统是“第一道防线”，对免疫刺激提供快速的非特异性反应。先天免疫涉及吞噬病原体并分泌细胞因子和趋化因子的粒细胞、自然杀伤细胞、树突细胞和巨噬细胞。除了募集更多的先天免疫细胞外，细胞因子还吸引淋巴细胞，即 B 细胞，它产生针对特定病原体损伤的独特抗体，以及 T 细胞（通常分为辅助性 T 细胞、细胞毒性 T 细胞和调节性 T 细胞（Treg细胞））。免疫系统的两个臂都受到严格调节，以避免过度激活或耗尽的极端情况，肠道菌是其中的一个重要因素（在图形摘要中总结）。在这篇综述中，我们提供了一个深入的概述和讨论，除了特定的细菌种类和微生物衍生的代谢物之外，肠道菌作为一个整体如何调节免疫反应。我们进一步讨论了肠道菌-免疫轴在流行的慢性炎症性疾病中是如何异常的，以及肠道菌的调节如何成为一种或其他当前的可能辅助手段。
2. 肠道菌及其代谢产物在新生儿免疫系统发育中的作用
新生儿的首次微生物定植取决于分娩方式（剖腹产与阴道分娩）和喂养方式（配方奶与母乳）。例如，配方奶喂养被发现会降低肠道菌的多样性并扩大致病菌，如肠杆菌科和肠球菌科；在坏死性小肠结肠炎模型中，这种肠道菌失调导致粘膜炎症活动增加，病理恶化 。此外，据报道，剖腹产可能会破坏特定微生物菌株（例如，表达 LPS 的细菌）的母婴传播。 然而，新生儿免疫系统可能在子宫内发育过程中启动，因为在胎盘、脐带和羊水中发现了通常存在于母体肠道和口腔中的微生物，例如厚壁菌门、放线菌门和变形菌门。虽然子宫内菌仍在研究中，但 Rackaityte 等人在 2020 年发表的一篇文章。提出细菌定植将在子宫内的人体肠道中受到限制 。此外，最近描述了子宫内肠道代谢组的证据，发现其富含氨基酸（如氨酸）、维生素（如核黄素），更有趣的是，还富含肠道菌衍生的胆汁酸。
卫生假说提出，在生命早期接触过多的微生物对于发展强大的免疫系统至关重要。在子宫内发育过程中，胎儿先天免疫系统受到 Foxp3 + CD4 + Treg 细胞的抑制，以防止针对母体抗原的免疫发育。在出生时和出生后，来自共生体的抗原被肠上皮细胞上的几种模式识
别受体 (PRR) 识别，例如 Toll 样受体 (TLR)，导致抗菌肽的产生减少和免疫耐受的建立. 除此之外，Paneth 细胞还会产生抗菌肽，例如磷脂酶 2、溶菌酶和防御素，但这些分子不会对抗共生菌，而是保护新生儿肠道免受机会性病原体的侵害。双歧杆菌属 是影响婴儿免疫的主要共生体之一，例如 T 细胞成熟 双歧杆菌的缺失导致母乳低聚糖产量减少，并与更高的 Th2/Th17 免疫激活有关。值得注意的是，配方奶喂养与较少的双歧杆菌丰度相关，但这种影响是短暂的 . 哺乳后，幼崽会经历一个新定义的过程，称为“断奶反应”，这是当后代从母乳过渡到固体食物时肠道菌发生的转变 。断奶反应被发现会增加细菌和膳食代谢物，例如短链脂肪酸 (SCFA) 和视黄酸。抑制断奶会导致病理学印记，从而增加过敏性炎症和结肠炎的风险。这与其他报告相吻合，即没有早期接触菌会导致免疫球蛋白 E (IgE) 过度产生和对多种抗原过敏，从而导致哮喘和炎症性肠病等病症。总的来说，早期免疫系统发育受肠道菌的调节，并对疾病易感性产生长期影响。
3. 肠道菌与宿主先天免疫系统的相互作用
利率汇率肠道菌与宿主粘膜免疫系统之间的相互作用对于维持宿主健康至关重要，因为它是抵御肠道微生物入侵的第一道防线（在图形摘要中进行了总结）。粘膜表面由免疫反应分隔，
包括致密的粘液层、紧密连接蛋白和抗菌蛋白。肠道先天免疫细胞通过识别侵入性病原体并阻止它们从肠腔进入循环系统，从而对共生细菌产生耐受性。侵入上皮屏障后，侵入性细菌和病原体相关分子模式（PAMP，即脂多糖/LPS）可刺激杯状细胞释放粘蛋白并诱导内粘膜层快速重建。PAMP 还可以通过激活嗜中性粒细胞和巨噬细胞上的 TLR 来诱导先天免疫反应。
共生细菌还可以通过其抗原呈递启动树突状细胞 (DC)，这反过来又可以激活 TLR 以训练先天免疫系统识别致病菌与共生菌 。此外，在健康条件下，入侵的微生物会被粘膜先天免疫细胞（例如 DC 和巨噬细胞）吞噬和根除。值得注意的是，特定的 DC 亚可以在稳定状态下吞噬固有层中的选择性细菌物种 。总的来说，许多先天免疫细胞维持肠道菌稳态。
在临床疾病中，肠道微环境的改变促进了机会性病原体的生长并减少了共生细菌的丰度，即肠道菌失调，这会导致免疫反应失衡（在图解摘要中进行了总结）。在病理环境中，中性粒细胞过度参与炎症或感染部位，并可通过增加促炎细胞因子分泌、基质金属蛋白酶产生和病理性免疫细胞激活来诱发附带粘膜损伤。中性粒细胞通常保持静止状态，以防止
肠道菌生态的扰动，这是由激酶 3 下游的衔接蛋白介导的 。 有趣的是，中性粒细胞胞外陷阱 (NETs) 的诱导导致病原体清除并降低炎症 。还发现抗生素引起的肠道菌失调会诱导 NETs 的形成，但这与炎症恶化有关 ，强调需要更多的研究来确定肠道 NETs 的作用。总体而言，先天免疫系统和肠道菌之间的适当阈值或平衡对于维持体内平衡和预防病理生理结果至关重要。
4. 肠道菌与适应性免疫系统的相互作用
肠道菌与适应性免疫系统之间的相互作用可防止细菌移位和感染（在图形摘要中进行了总结）。
T 辅助细胞 17 (Th17) 在宿主保护和炎症反应中也表现出不同的作用。大多数 Th17 反应似乎都是病理性的，其中一项新发现是干细胞样肠道 Th17 细胞促进肠外疾病中的致病效应 T 细胞。有趣的是，分段丝状细菌 (SFB) 刺激的 Th17 细胞是非炎症性的，而柠檬酸杆菌属诱导的 Th17 细胞是非炎症性的。是促炎性的 。肠道菌也可以介导 Th17 反应。一项研究发现，菌依赖性 Th17 炎症受 α2,6-唾液酸配体调节，其中 α2,6-唾液酸转移酶缺陷诱导粘膜 Th17 反应 。慢速放线菌通过强心苷还原酶 2 酶 和具核梭杆菌通过短链脂肪酸丁
酸的帮助，也可以促进病理性 Th17 细胞的生长。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议