Cell:腸道菌如何抵抗致命疾病

【字體: 時間:2014年12月05日 來源:生物通

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  葡萄牙Gulbenkian研究所(IGC)的研究團隊在本期Cell雜志上發表了一項突破性研究,他們發現腸道菌能幫助人體建立抵御瘧疾的天然防御機制。

  

生物通報道:葡萄牙Gulbenkian研究所(IGC)的研究團隊在本期Cell雜志上發表了一項突破性研究,他們發現腸道菌能幫助人體建立抵御瘧疾的天然防御機制。

近年來人們發現,人體內共生的腸道菌會影響維持機體健康的許多生理過程。有些腸道菌表面表達有糖分子,這些糖分子被稱為聚糖(glycan)。人體免疫系統識別這些聚糖之后,能生產高水平的天然循環抗體。科學家們推測,針對腸道菌表面聚糖的天然抗體,可能也識別病原體表達的類似糖分子。

Miguel Soares實驗室的Bahtiyar Yilmaz博士發現,人體腸道中的一種E. coli能表達瘧原蟲的聚糖alpha-gal。而且這些腸道菌的alpha-gal,足以誘導機體生成天然抗體,識別瘧原蟲表達的alpha-gal。這些anti-alpha-gal抗體能激活補體級聯(complement cascade),召集免疫系統的其他成員來殺死瘧原蟲,阻止這種寄生蟲走出皮膚。成年人被蚊蟲叮咬時會出現高水平的anti-alpha-gal抗體,阻止瘧原蟲從皮膚進入血液,從而阻斷瘧疾的傳播。

人們早就發現,在瘧疾活躍的地區只有一部分成年人被蚊蟲叮咬之后會感染瘧疾,而三、五歲以下的兒童明顯更容易受到感染,這說明成年人擁有天然的防御機制。Miguel Soares的研究團隊發現,anti-alpha-gal循環抗體水平最低的人,最容易感染瘧疾。相反,anti-alpha-gal循環抗體水平最高的人,對瘧疾感染不那么敏感。他們指出,嬰幼兒容易感染瘧疾,是因為他們體內還沒有生成足夠水平的anti-alpha-gal天然抗體。

Bahtiyar Yilmaz用人工合成的alpha-gal免疫小鼠,結果小鼠體內生成了高水平的anti-alpha-gal循環抗體,這些抗體對于蚊子傳播的瘧疾有很高的保護力。合成alpha-gal比較容易,成本也更低。現在的問題是,要確定這種策略是否能在人體特別是嬰幼兒中起到同樣的保護效果。(延伸閱讀:PNAS:調節代謝的腸道菌

全世界大約有三十四億人面臨著瘧疾感染的風險,2012WHO數據顯示,約有四十六萬五歲以內的非洲兒童死于這種疾病。

“我們觀察到,三歲以內的兒童沒有足夠水平的anti-alpha-gal抗體,這可能就是他們對瘧疾如此敏感的原因。我們發現的保護性機制,可以開發成標準的疫苗接種策略,幫助人體生成高水平的抗體,拯救大量兒童的生命,”Miguel Soares補充道。

生物通編輯:葉予

生物通推薦原文:

Gut Microbiota Elicits a Protective Immune Response against Malaria Transmission. Cell

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