在人体与外界相通的广阔“边境线”上,胃是一个极为特殊的哨所。它不仅是消化食物的核心场所,其内部高度酸性的环境也构成了抵御病原体入侵的强大化学屏障。然而,近年来科学家们发现,即便在这样的“极端”环境中,也存在着与宿主和平共处的常驻“居民”——共生菌。传统观点认为,胃部的酸性环境限制了微生物的生长,因此共生菌对胃部免疫的影响微乎其微。但这一认知正受到挑战。以幽门螺杆菌为代表的致病菌能够突破防线,引发胃炎甚至胃癌,而共生菌是否、以及如何参与胃部的“和平保卫战”,一直是个未解之谜。尤其是在胃部大量存在的一类名为2型固有淋巴细胞(ILC2s)的免疫细胞,它们不依赖于抗原识别,是启动和调控黏膜免疫反应的“急先锋”。ILC2s如何感知胃内的微生物信号?共生菌和致病菌会“指挥”它们做出不同反应吗?这些问题构成了胃黏膜免疫研究的前沿。为了回答这些关键问题,日本RIKEN综合医学科学中心的研究团队在《Mucosal Immunology》杂志上发表了一项研究,首次清晰地描绘出一条从共生菌到胃上皮防御的完整免疫通路。
研究人员为开展此项研究,综合运用了多项关键技术。首先,他们从常规小鼠胃内容物中分离并鉴定了属于Muribaculaceae家族的共生菌株YL27和S86,并使用无菌小鼠建立了特定的共生菌单定植模型。其次,通过流式细胞术精细分析了胃组织中各类免疫细胞,特别是ILC2s的丰度、表型和细胞因子分泌能力。再者,利用单细胞RNA测序技术全面解析了YL27定植后胃部细胞的转录组图谱,从而精准定位了产生白细胞介素33(IL-33)的关键细胞亚群。此外,研究还通过体外共培养、细胞因子中和抗体干预、代谢物检测(如短链脂肪酸)以及基因敲除小鼠模型,对潜在的通路和受体机制进行了功能验证。最后,通过构建幽门螺杆菌感染模型,评估了YL27诱导的免疫反应在抵御病原体感染中的保护作用。