肠道微生物群对宿主生理有着广泛的影响,是健康和疾病的重要决定因素。正如我们在过去二十年中所了解到的,这些影响不仅局限于胃肠道,还可以影响宿主全身的功能。大量的研究集中在了解微生物影响宿主功能和免疫的机制上悉生模型一直在这方面的研究工具。对免疫力和新陈代谢的微生物的作用已经得到充分表征,但的微生物如何影响肠屏障的总体结构和功能的基本理解还不是很清楚。

肠道屏障是抵御肠道病原体和抗原的第一道防线,它包含物理和化学特性。它的功能对于维持健康和功能失调的肠道屏障至关重要有牵连在许多炎性疾病。然而,在健康条件下或生理状态下,屏障功能如何受到微生物群的影响尚不清楚

一个新的学习麦克马斯特大学由Hayes等人调查宿主-微生物相互作用对小鼠肠道屏障结构和通透性的影响.作者首先表明,共生微生物群的存在是用于结肠结构和渗透性的成熟是至关重要的。相比于怀有鼠共生菌群以往提出的小鼠,无菌小鼠具有较低渗透性的细胞旁探针(51的Cr-EDTA),其与在该确定旁通透性蛋白质的表达的变化一致。

作者接着研究了结肠屏障是如何适应微生物的,方法是将无菌小鼠移植到健康的人类微生物群中。定植一周后,细胞旁通透性增加,定植三周后保持不变。此外,这些细胞旁通透性的变化与帮助调节上皮细胞间分子通道的蛋白质(claudin-1, occludin)的变化一致。重要的是,无菌小鼠定植后增加的“渗漏”并不被认为是病态的,因为它达到了在常规饲养小鼠中观察到的“正常”水平。此外,定植后未观察到肠道结构损伤,表明生理细胞旁通透性是由微生物群决定的。

除了功能改变,结肠屏障的结构adaptions定植后的一周内,也观察到。薄片状和粘液层在一天一个以下定植观察允许直接微生物上皮细胞的相互作用。然而,适应的微生物群中的一个星期后,更厚的粘液层排除直接上皮细胞接触的细菌。这些功能和结构适应于微生物群的存在是关键性用于维持肠动态平衡.小鼠定植用于与人衍生菌群较短的时间内均向炎症比为定植更长的时间段的小鼠更敏感。

结果表明,结肠屏障的结构和功能方面非常迅速地达到一种生理状态。“了解微生物群和肠道屏障之间的正常相互作用是很关键的,因为这有助于我们了解炎症或疾病期间事情是如何以及为什么会出错的,”他说埃琳娜Verdu博士来自麦克马斯特大学法恩科姆研究所的资深作者。Verdu解释说:“从这个意义上说,像这样的基础研究对于产生问题至关重要,这些问题将在临床试验中得到验证,并可能转化为治疗目标。”

参考:

海斯CL,董Ĵ,Galipeau HJ,等人。共生微生物群诱导结肠屏障结构和功能,有助于动态平衡Sci代表.2018;8(1):14184。DOI:10.1038 / s41598-018-32366-6。

Tlaskalova-Hogenova H,Kverka男,Verdu EF。,等人。第8章 - Gnotobiology和肠道菌群,益生菌之间复杂的相互作用的研究,和主机.黏膜免疫学。2015;1:109-33。doi: 10.1016 / b978 - 0 - 12 - 415847 - 4.00008 - 2。

纳蒂维达JM,Verdu EF。病理及治疗意义:由肠道微生物肠道屏障的调制Pharmacol Res..2013;69(1): 42-51。doi: 10.1016 / j.phrs.2012.10.007。