Cell重磅发现：不是肠道细菌，这种肠道共生原生动物通过重塑肺部免疫，决定呼吸系统疾病预后

生物世界 · 公众号 · · 2024-12-20 11:24

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撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

肠道微生物群是生活在我们肠道内的微生物的集合，对肠外器官稳态和炎症有着深远的影响。肠道微生物群的变化，被认为与肥胖、过敏、癌症以及精神障碍有关。但这些研究通常关注的是占据肠道微生物群最大比例的肠道细菌。实际上，肠道微生物群中还包括真菌、以及原生动物等，原生动物和细菌一样是单细胞，但体积更大，也更复杂，大多数已知的原生动物被归类为寄生虫，但也有一些在宿主体内以共生关系存在。

哮喘是一种气道和肺部的异质性慢性炎症疾病，其特征是显著的组织重塑和炎症。越来越多的实验和临床证据表明，肠道微生物群是哮喘发生和严重程度的相关危险因素。然而，除了细菌生态失调之外，微生物促进哮喘的直接证据很少，缺乏与哮喘发生风险有因果关系的微生物种类的识别和证据。

2024年12月19日，加拿大多伦多大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：A gut commensal protozoan determines respiratory disease outcomes by shaping pulmonary immunity 的研究论文。

该研究发现了肠道与肺部之间的一种全新的信息交流通路，肠道微生物中的一种鲜为人知的成员——肠道共生原生动物Tritririchomonas musculis（T.mu）通过重塑肺部免疫环境，对呼吸系统健康产生有益和有害的影响。

与直接感染肺部的病原体不同，研究人员怀疑肠道微生物群的共生成员通过肠道-组织轴产生肠道外影响。决定这些微生物驱动轴的组织特异性的潜在机制尚不清楚，可能涉及微生物代谢产物、神经元调节或免疫细胞迁移。

2型先天淋巴样细胞（ILC2）与哮喘的发生有关，并且在肠道寄生虫感染期间从肠道进入淋巴管和血液，作为活化的先天免疫细胞在肺内短暂聚集。ILC2作为组织驻留细胞，在各种信号刺激后产生IL-5和IL-13，ILC2的激活和扩增发挥着抗寄生虫的防御作用。

在这项最新研究中，研究团队发现，一种肠道共生原生动物——小鼠三毛滴虫（Tritririchomonas musculis，简称T.mu）可远程塑造肺部免疫环境，从而促进嗜酸性粒细胞对气道血管周围的屏蔽。肺特异性嗜酸性粒细胞增多需要肠源性炎症性2型先天淋巴样细胞（ILC2）与肺驻留T细胞和B细胞之间的三方免疫网络。这一免疫网络加剧了过敏性气道炎症的严重程度，同时阻碍了肺结核分枝杆菌的全身播散。

在重度过敏性哮喘人类患者的痰液中鉴定出的原生动物DNA序列，进一步强调了肠道共生原生动物与人类疾病的相关性。

该研究的核心发现：

肠道共生原生动物Tritririchomonas musculis（T.mu）驱动肠道来源的ILC2转运到肺部；
T.mu通过ICOS-OX40-IL-2通路“灌输”ILC2、B细胞和T细胞的三方免疫网络；
T.mu触发的肺免疫网络促进稳态嗜酸性粒细胞增多；
T.mu可加重哮喘并增强对结核分枝杆菌（M.tb）的屏蔽作用。

综上所述，这些发现表明肠道共生原生动物通过肠道控制的肺部免疫网络调控肺部免疫，对环境气道过敏原和肺部感染做出反应，促进有益和有害的疾病结局。

研究团队表示，这项研究改变了我们对于自身与微生物组之间关系的认知方式，提醒了我们不应只关注肠道细菌，还应该关注包括原生动物在内的其他之前被忽视的微生物，以进一步了解它们对健康和疾病的影响。

论文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01336-9

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