《Nature》免疫系統為何不攻擊腸道菌?美研究揭全新腸道菌與免疫系統互動機制
免疫系統須辨別什麼是自身的,什麼不是自身的,例如我們器官的細胞屬於自身的,而致病的細菌和病毒則不是自身的。
但免疫系統若攻擊與我們共生的腸道菌,可能導致嚴重的發炎性疾病,稱為結腸炎(colitis)。斯隆-凱特琳研究所的免疫學家Gretchen Diehl說,每個人都有能辨別並攻擊腸道菌的免疫細胞,然而為什麼大多數的人不會引起結腸炎?
為了嘗試回答此疑問,Diehl與其他研究人員探討幼年小鼠接觸到一種常見的腸道菌時,其微生物專一性T細胞會發生什麼事。研究者原先認為,小鼠體內針對微生物的T細胞可能會被消除,或者是發展出抗發炎T細胞,從而保護它們不會發生結腸炎,也就是說,研究者假設這些細菌會被視為是自身的。
未成熟的T細胞會在胸腺經過篩選而成為成熟的T細胞。研究者驚訝地發現,在胸腺,微生物專一性T細胞沒有被消除,數量反而增長。此外,還發現細菌DNA出現在胸腺中。
研究者以帶有綠色螢光蛋白(GFP)的基因轉殖小鼠做研究,若表現綠色螢光蛋白的細胞經由雷射光照射,會從發出綠色光轉變為發出紅色光。研究者以雷射光將腸道樹突細胞轉變為紅色後,在小鼠胸腺觀察到紅色的樹突細胞。
Diehl說,「樹突細胞顯然從腸道遷徙到胸腺,這有點瘋狂。」
這個現象只出現在幼年小鼠中,在較年長的小鼠中則沒有在胸腺觀察到紅色細胞,也沒有發現腸道菌DNA,以及微生物專一性T細胞擴增的現象。
Diehl說,這可能是因為幼年小鼠的免疫系統發育程度很低,它要辨認最相關的東西就是腸道微生物。因此,樹突細胞將腸道微生物的抗原帶到胸腺,教育T細胞辨認它們和相關的危險。
研究顯示,辨認腸道菌的T細胞,也能保護小鼠對抗未見過的病原體。但由於這些T細胞能辨認腸道菌,因此也能造成結腸炎。
之後,研究者想釐清此一樹突細胞運送細菌抗原至胸腺的過程,在結腸炎患者中,是否有差異。
參考資料:https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210512164011.htm
原始論文:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03531-1
資料來源出處: 環球生技