腸道微生物群是生活在我們腸道內(nèi)的微生物的集合，對腸外器官穩(wěn)態(tài)和炎癥有著深遠的影響。腸道微生物群的變化，被認為與肥胖、過敏、癌癥以及精神障礙有關。但這些研究通常關注的是占據(jù)腸道微生物群最大比例的腸道細菌。實際上，腸道微生物群中還包括真菌、以及原生動物等，原生動物和細菌一樣是單細胞，但體積更大，也更復雜，大多數(shù)已知的原生動物被歸類為寄生蟲，但也有一些在宿主體內(nèi)以共生關系存在。
哮喘是一種氣道和肺部的異質性慢性炎癥疾病，其特征是顯著的組織重塑和炎癥。越來越多的實驗和臨床證據(jù)表明，腸道微生物群是哮喘發(fā)生和嚴重程度的相關危險因素。然而，除了細菌生態(tài)失調(diào)之外，微生物促進哮喘的直接證據(jù)很少，缺乏與哮喘發(fā)生風險有因果關系的微生物種類的識別和證據(jù)。
2024年12月19日，加拿大多倫多大學的研究人員在國際頂尖學術期刊 Cell 上發(fā)表了題為：A gut commensal protozoan determines respiratory disease outcomes by shaping pulmonary immunity 的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)了腸道與肺部之間的一種全新的信息交流通路，腸道微生物中的一種鮮為人知的成員——腸道共生原生動物Tritririchomonas musculis（T.mu）通過重塑肺部免疫環(huán)境，對呼吸系統(tǒng)健康產(chǎn)生有益和有害的影響。
與直接感染肺部的病原體不同，研究人員懷疑腸道微生物群的共生成員通過腸道-組織軸產(chǎn)生腸道外影響。決定這些微生物驅動軸的組織特異性的潛在機制尚不清楚，可能涉及微生物代謝產(chǎn)物、神經(jīng)元調(diào)節(jié)或免疫細胞遷移。
2型先天淋巴樣細胞（ILC2）與哮喘的發(fā)生有關，并且在腸道寄生蟲感染期間從腸道進入淋巴管和血液，作為活化的先天免疫細胞在肺內(nèi)短暫聚集。ILC2作為組織駐留細胞，在各種信號刺激后產(chǎn)生IL-5和IL-13，ILC2的激活和擴增發(fā)揮著抗寄生蟲的防御作用。
在這項最新研究中，研究團隊發(fā)現(xiàn)，一種腸道共生原生動物——小鼠三毛滴蟲（Tritririchomonas musculis，簡稱T.mu）可遠程塑造肺部免疫環(huán)境，從而促進嗜酸性粒細胞對氣道血管周圍的屏蔽。肺特異性嗜酸性粒細胞增多需要腸源性炎癥性2型先天淋巴樣細胞（ILC2）與肺駐留T細胞和B細胞之間的三方免疫網(wǎng)絡。這一免疫網(wǎng)絡加劇了過敏性氣道炎癥的嚴重程度，同時阻礙了肺結核分枝桿菌的全身播散。
在重度過敏性哮喘人類患者的痰液中鑒定出的原生動物DNA序列，進一步強調(diào)了腸道共生原生動物與人類疾病的相關性。
該研究的核心發(fā)現(xiàn)：
腸道共生原生動物Tritririchomonas musculis（T.mu）驅動腸道來源的ILC2轉運到肺部；
T.mu通過ICOS-OX40-IL-2通路“灌輸”ILC2、B細胞和T細胞的三方免疫網(wǎng)絡；
T.mu觸發(fā)的肺免疫網(wǎng)絡促進穩(wěn)態(tài)嗜酸性粒細胞增多；
T.mu可加重哮喘并增強對結核分枝桿菌（M.tb）的屏蔽作用。
綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明腸道共生原生動物通過腸道控制的肺部免疫網(wǎng)絡調(diào)控肺部免疫，對環(huán)境氣道過敏原和肺部感染做出反應，促進有益和有害的疾病結局。
研究團隊表示，這項研究改變了我們對于自身與微生物組之間關系的認知方式，提醒了我們不應只關注腸道細菌，還應該關注包括原生動物在內(nèi)的其他之前被忽視的微生物，以進一步了解它們對健康和疾病的影響。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01336-9
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