Cell首次揭示了关键肠道细菌是如何训练婴儿免疫系统的

戴维斯,2021年6月17日——在今天的《细胞》杂志上发表的研究是第一个建立一个特定的肠道细菌,如何激活双歧杆菌对象EVC001(对象),影响婴儿免疫系统的发育,从而降低过敏的风险和自身免疫状况。

尽管之前的研究已经表明缺乏有益的细菌之间的相关性婴儿肠道和过敏和自身免疫性疾病的发展,这项开创性的研究中,Bifidobacteria-mediated免疫系统在早期生命印记,发现双歧杆菌的存在,特别是b对象EVC001菌株,在母乳喂养的婴儿生命的早期，编程na?ve免疫细胞远离与免疫相关的反应，同时产生调节细胞，提高身体控制炎症的能力。

免疫系统通常通过组织特定的免疫t细胞来识别和攻击体内的外来入侵者来抵御细菌和病毒。适应性免疫系统在出生时自然是一张白纸;它很少接触到病毒或危险的细菌，所以被称为na?ve t细胞的免疫细胞还没有被相应地编程。在免疫紊乱和过敏中，这些细胞在早期由于有害细菌或炎症而编程错误，从而攻击身体中的正常健康细胞。研究人员一直在努力确定这种错误编程是如何发生的，从而使临床医生能够找到减少儿童过敏和自身免疫疾病风险的解决方案。

研究细节 

在这项研究中，研究人员发现，缺乏能够代谢母乳中复杂糖(人乳寡糖(HMOs))的有益微生物的婴儿，会导致免疫细胞网络发育紊乱，并显著增加系统性炎症。

此外，体外实验表明，哺乳婴儿肠道微生物组中缺少B. infantis EVC001的肠道细菌代谢物和宿主因子将na?ve免疫细胞程序化指向Th2和Th17，这两种免疫细胞类型与自身免疫和过敏性疾病的发展相关。

相比之下，以B. infantis EVC001喂养的母乳婴儿会使这些na?ve免疫细胞向Th1倾斜，Th1是一种免疫细胞类型，可以让身体做出适当反应并摆脱危险的病原体。研究人员还发现，婴儿B. EVC001菌株中干扰素β (IFNβ)的水平要高得多，这是一种重要的调节介质，可以提高身体控制炎症和病毒感染的能力。

此外，研究表明婴儿乳杆菌EVC001独特的遗传能力完全代谢人乳寡糖(HMOs)，产生细菌代谢物吲哚乳酸(ILA)。反过来，ILA可以放大一种广泛的免疫调节因子——半乳糖-1，有效地抑制Th2和Th17。

“超过90%的新生儿严重缺乏婴儿杆菌;这项研究是我们理解B. infant EVC001在免疫细胞正向编程中的作用，以及它是如何改变免疫系统发展轨迹以防止炎症的令人兴奋的一步，”Bethany Henrick博士说。他是这项研究的第一作者和通讯作者，也是evolution BioSystems的免疫学和诊断学主任。“我们首次能够证明婴儿芽孢杆菌EVC001完全分解HMO的独特能力，以及微生物群中HMO利用基因的丰富程度与减少肠道和全身炎症直接相关。”

这项研究调查了2014年4月至2019年12月期间在瑞典卡罗林斯卡大学医院出生的208名婴儿的免疫系统变化发展，评估了双歧杆菌种类和其他表达HMO利用基因的微生物。为了进一步评估HMO利用基因表达微生物的有益影响，研究的第二组研究涉及40名加利福尼亚母乳喂养的婴儿，其中一半接受了B. infantis EVC001，一种双歧杆菌，具有所有的HMO利用基因，另一半不进行补充。

“这些发现很重要,因为,他们指出,令人不安的事实,婴儿缺乏b对象——不幸的是,现在发达国家的标准,不能正常代谢hmo和失踪的关键窗口开发一个健康的免疫系统,它也表明,有一个简单的修复;在婴儿期早期喂养母乳婴儿B. infantis EVC001可以关闭炎症过程，并降低发展免疫介导疾病的终身风险，”医学博士、儿科医生、该研究的主要作者、瑞典卡罗林斯卡学院儿科免疫学教授peter Brodin博士说。