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八卵巢模型在这一研究线上有乐器。微生物群对免疫和代谢的影响已经很好,但对微生物的基本了解如何影响肠道屏障的整体结构和功能是不太了解的。

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牵连在许多炎症疾病中。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.作者首先证明了共数微生物群的存在对于结肠结构和渗透性的成熟至关重要。与含有鼠相比微生物的常规凸起的小鼠相比,无菌小鼠对肺细胞探针具有较低的渗透性(51CR-EDTA)与确定肺状细胞渗透性的蛋白质表达的变化吻合。

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。

除了功能性改变之外,还观察到结肠屏障的结构适应在殖民化一周内。在结肠化之后的一天观察到允许直接微生物上皮细胞相互作用的薄膜粘液层。然而,在对微生物群的适应一周后,厚度粘液层从直接上皮细胞接触中排除了细菌。这些功能和结构的适应性对微生物瘤的存在对于维持肠道稳态至关重要.在较短的时间与人衍生的微生物酵母殖民的小鼠比炎症更易于炎症,而不是在较长的时间内殖民地。

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:

Hayes Cl,Dong J,Galipeau HJ,等。共数微生物群诱导结肠屏障结构和有助于稳态的功能科学培训.2018;8(1):14184。DOI:10.1038 / S41598-018-32366-6。

Tlaskalova-hogenova H,Kverka M,Verdu Ef等。第8章 - 肠道微生物群,益生菌和宿主之间复杂相互作用的研究.黏膜免疫学。2015;1:109-33。doi: 10.1016 / b978 - 0 - 12 - 415847 - 4.00008 - 2。

Natividad JM,Verdu EF。肠道微生物植物调节肠道势垒:病理和治疗意义Pharmacol Res..2013;69(1): 42-51。doi: 10.1016 / j.phrs.2012.10.007。