美國猶他州大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究者在Cell雜志上發(fā)表了題為"SnapShot：Microbiota effects on host physiology"快訊文章。這項工作帶來了新的主題，通過這些主題，宿主受益于它們的微生物居住者。該快訊描繪了人體的每個主要器官系統(tǒng)，并根據(jù)無菌和靈知生物動物研究總結(jié)了導(dǎo)致該器官系統(tǒng)疾病的動態(tài)平衡缺陷。在許多情況下，微生物區(qū)系的特定成員可以促進一個過程，而其他成員則抑制該過程。主機上這些交互的結(jié)果通常取決于上下文。重要的是，這些疾病中的許多都源于健康宿主-微生物相互作用的喪失或不平衡，說明了這些途徑對整體健康的普遍重要性。
屏障功能
微生物群產(chǎn)生的因子可以增強上皮內(nèi)的緊密連接，增加粘液，刺激傷口修復(fù)，并促進干細胞增殖。這些因素確保了腸道內(nèi)的內(nèi)容物得到控制。屏障功能降低會導(dǎo)致微生物或其產(chǎn)物的滲漏，從而不適當(dāng)?shù)剡M入全身部位，通常會改變炎癥環(huán)境。
免疫調(diào)制
來自微生物區(qū)系的特定微生物在其表面產(chǎn)生代謝物或表達分子，這些分子可以引導(dǎo)炎癥或耐受免疫途徑。它們可以作用于這些微生物所在的局部部位，如皮膚、腸道、肺和口腔，或者對大腦、淋巴結(jié)、心臟或胰腺產(chǎn)生全身性影響。
殖民抵抗
微生物區(qū)系通過產(chǎn)生毒素或有害代謝物或使用營養(yǎng)物質(zhì)來防止有害生物的定居，這些有害生物可能會導(dǎo)致或加劇疾病發(fā)展。寄生微生物可以產(chǎn)生直接影響各種組織內(nèi)細胞發(fā)育和功能的分子。骨髓和胸腺中的免疫細胞以及胰腺、腸、腦等的非免疫細胞都是如此。
外膜組件
微生物中一些最常見的成分存在于它們的外膜和細胞壁中。這些常見的分子經(jīng)常與宿主組織直接接觸，是腸道中含量最豐富的微生物產(chǎn)物之一。例如，肽聚糖(PGN)是所有細菌膜中的通用成分，并激活許多免疫信號通路。類似地，脂多糖(LPS)是革蘭氏陰性細菌細胞壁的主要組成部分，是一種有效的全身免疫激活劑。Flagellin也廣泛表達于多種不同的細菌分類群中，具有很強的免疫刺激作用。然而，這些分子也可以促進免疫耐受和發(fā)育。例如，在共生的脆弱芽孢桿菌中發(fā)現(xiàn)的莢膜多糖，即多糖A(PSA)，對平衡腸道中的免疫細胞群非常重要。這些在某種程度上普遍存在的分子，以及其他許多未被提及的分子，通常被多個宿主組織上的Toll樣受體識別，并在局部和系統(tǒng)中調(diào)節(jié)宿主生理。
新奇的產(chǎn)物
共生微生物群產(chǎn)生的大多數(shù)遺傳物質(zhì)編碼目前功能未知的假定蛋白質(zhì)，有時被稱為遺傳暗物質(zhì)。一些對寄主生物學(xué)具有有趣和重要影響的微生物產(chǎn)物已經(jīng)從以前未被描述的基因中獲得了特征。事實證明，高通量斑馬魚模型在挖掘微生物暗物質(zhì)方面特別有效，發(fā)現(xiàn)了分泌的細菌蛋白Aima和Befa，這兩種蛋白分別調(diào)節(jié)中性粒細胞活性和β細胞增殖。繼續(xù)研究這種新型生物材料的來源，肯定會發(fā)現(xiàn)許多新的寄主健康調(diào)節(jié)器。
參考資料
Jennifer H. Hill and June L. Round，SnapShot：Microbiota effects on host physiology. Cell 184， May 13， 2021. DOI https：//doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.026
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