隔山(shān)打牛!腸道微生物(wù)組訓練的 T 細胞有(yǒu)助于治愈受傷的肌肉和肝髒

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哈佛醫(yī)學(xué)院 ( Harvard Medical School, HMS ) 研究人員發現,腸道中(zhōng)産(chǎn)生的一類調節性 T 細胞 ( Tregs ) 能(néng)修複受傷的肌肉和受損的肝髒。腸道微生物(wù)群會促進一類免疫細胞(RORγ+ Tregs)的産(chǎn)生,并充當其訓練營,招募這些細胞來治療肌肉損傷,這些細胞亦有(yǒu)助于修複脂肪肝。整體(tǐ)來說,這些 Tregs 充當免疫治療師,在身體(tǐ)周圍巡邏并對來自遠(yuǎn)處受傷部位的求救信号做出反應。

哈佛醫(yī)學(xué)院的 Diane Mathis 博士說:“ 腸道微生物(wù)驅動一種調節性 T 細胞的産(chǎn)生并由腸道排出,可(kě)以是感知損傷的哨兵,也可(kě)以修複損傷。”人體(tǐ)免疫系統的用(yòng)途非常廣泛。其中(zhōng),T 細胞以其在抵抗感染、控制發炎和殺死新(xīn)生腫瘤等聞名(míng)。 Tregs 高度特化且存在于各種器官中(zhōng),控制局部發炎并調節器官免疫的特異性。此研究也有(yǒu)另一種可(kě)能(néng)為(wèi)脂肪肝疾病的治療設計提供訊息。這篇研究發表在《 Immunology 》雜志(zhì)上。團隊指出:“表達 Foxp3 的調節性 T 細胞是 CD4+ T 淋巴細胞的一個子集,是維持免疫耐受性的關鍵。

在非淋巴組織中(zhōng)發現了一類專門的‘組織 Treg 細胞 ( tissue-Treg cells ) ’,包括骨骼肌、皮膚和結腸。這些組織 Tregs 與微環境中(zhōng)的免疫和非免疫細胞交流并發揮多(duō)種功能(néng),進而在各種情況下保護組織穩定狀态,例如調節代謝(xiè)、受到損傷時加強對微生物(wù)群的調節,讓組織再生等。到目前為(wèi)止,RORγ+ Treg 細胞的功能(néng)主要與粘膜健康有(yǒu)關,對維持腸道耐受性有(yǒu)不可(kě)或缺的作(zuò)用(yòng)。”腸道微生物(wù)可(kě)通過控制 Tregs 的産(chǎn)生來調節腸道免疫力,但幾乎沒有(yǒu)證據表明腸道 Tregs 會影響腸道以外的組織。

因此,研究人員在進行不同器官中(zhōng)的免疫細胞分(fēn)類時,對腸道 Tregs 與肌肉細胞混合在一起感到不解。例如在調查非淋巴組織中(zhōng)的 Treg 細胞異質(zhì)性 ( heterogeneity ) 時,有(yǒu)一群 RORγ+ Treg 細胞在急性損傷後早期,累積在再生骨骼肌中(zhōng)。因為(wèi)大多(duō)數 Treg 細胞是在胸腺中(zhōng)産(chǎn)生。結腸 Tregs 很(hěn)少出現在小(xiǎo)腸和大腸以外,他(tā)們分(fēn)析了細胞的分(fēn)子特征,證實了他(tā)們在肌肉中(zhōng)發現的 Tregs 确實是類結腸的 Tregs,肌肉和結腸 RORγ+ Treg 細胞共享轉錄特異性和 TCR 特異性。

研究團隊發現經過基因改造而缺乏此類結腸 Treg 的小(xiǎo)鼠肌肉恢複速度明顯較慢。在愈合過程,這些動物(wù)受傷的肌肉組織中(zhōng)發炎更嚴重,痊愈時出現肌肉疤痕或纖維化,顯示肌肉修複不良。

研究人員喂食小(xiǎo)鼠抗生素以耗盡它們有(yǒu)益的腸道細菌,這些經抗生素治療的小(xiǎo)鼠更難從肌肉損傷中(zhōng)恢複過來。但是,當它們的腸道微生物(wù)群恢複時,這些動物(wù)治愈肌肉的能(néng)力也會提高。結腸 Tregs 通過抑制一種叫做 IL-17 的發炎訊号來幫助肌肉愈合過程。 IL-17A 對肌肉衛星細胞 ( muscle satellite cells, MuScs ) 有(yǒu)直接的影響。

團隊表示:“ 因 RORg+ Treg 細胞在肌肉再生中(zhōng), IL-17A 産(chǎn)生的時間調節具(jù)關鍵作(zuò)用(yòng),在再生早期及時納入 RORγ+ Treg 細胞似乎對于将 MuSCs 與 IL-17A 分(fēn)隔開來的分(fēn)化相當重要,進一步恢複體(tǐ)内平衡。”團隊發現腸道免疫細胞能(néng)普遍發揮類似的修複作(zuò)用(yòng),腸道 RORγ+ Treg 細胞可(kě)驅動遠(yuǎn)端部位的組織穩定狀态,構成由微生物(wù)群協調的跨組織通訊模式。肝、腎和脾髒等器官都含有(yǒu)腸道 Treg,但低于受傷肌肉中(zhōng)的含量。脂肪肝小(xiǎo)鼠的結腸 Tregs 水準明顯高于肝髒健康的小(xiǎo)鼠,證實腸道 Tregs 在控制腸道外發炎的作(zuò)用(yòng)。此外,患有(yǒu)脂肪肝并且經過基因工(gōng)程改造而缺乏腸道 Tregs 的小(xiǎo)鼠的疾病結果明顯更差,肝髒疤痕形成更嚴重。證實了腸道 Treg 細胞在減少脂肪肝造成發炎和疤痕形成方面的保護作(zuò)用(yòng)。

該團隊強調腸道微生物(wù)群的重要性,并建議更謹慎使用(yòng)抗生素 ( antibiotic, Abx ) 。因為(wèi)微生物(wù)群依賴 RORγ+ Treg 細胞對 IL-17 媒介的發炎的調節可(kě)能(néng)是跨多(duō)個腸外位點發揮作(zuò)用(yòng)的總軸。後續研究将可(kě)能(néng)為(wèi)設計脂肪肝或受傷骨骼肌愈合的有(yǒu)益微生物(wù)療法。

參考資料:1. https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(23)00045-6?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1074761323000456%3Fshowall%3Dtrue

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