2024年10月14日,马尔堡菲利普斯大学团队在《Gut Microbes》发表研究型文章Clostridium sporogenes-derived metabolites protect mice against colonic inflammation(IF=12.2),将生孢梭菌确定为一种治疗相关的益生菌,可用于炎症性肠病(IBD)患者。
研究背景
人体肠道为复杂的微生物生态系统提供了自然栖息地,这些微生物调节宿主体内平衡的各个方面,包括粘膜上皮细胞和先天免疫细胞隔室的成熟和功能。共生菌与肠道上皮和粘膜免疫系统密切相关。然而,人们对肠道微生物群的个体成员与宿主细胞之间的特定相互作用知之甚少。最近的临床前和临床研究表明,共生菌通过调节粘膜IgA的产生和结肠Foxp3调节性 T 细胞(Treg)的分化,有助于维持肠道免疫稳态。共生菌群不仅调节肠道中的局部免疫,还通过分泌可进入血液并调节各种器官免疫反应的代谢物,对全身免疫系统产生免疫调节作用。肠道菌群组成的失衡或改变以及微生物多样性的减少分别与肠道屏障损伤以及炎症性肠病(IBD)和结直肠癌等慢性炎症和恶性肿瘤的发展密切相关IBD,包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),通常伴有肠道通透性增加和肠道菌群失调。共生菌和微生物群衍生代谢物对宿主健康的重要性反映在缺乏肠道微生物群的肠道上皮和淋巴器官(如无细菌GF小鼠的 Peyer 斑片)发育缺陷上。这些动物表现出分泌型 IgA的产生减少以及肠道 Treg 和 Th17 细胞的分化受损。
研究内容
图 1. 生孢梭菌在小鼠的肠道中合成了多种代谢物。
图 2. 单定生孢梭菌小鼠局部免疫系统和结肠簇细胞丰度的改变。
图4. 分析 GF、CS 和 SPF 小鼠结肠中的上皮细胞和 T 细胞。
图5 C. sporogenes 在 DSS 诱导的结肠炎中影响 Th17 细胞。
总结与意义
文章表明生孢梭菌通过产生特定的抗炎分子具有很强的治疗潜力,增强上皮屏障功能并抑制肠道中的促炎免疫反应。建议应将生孢梭菌作为益生菌进一步用于治疗,以更好地了解其代谢物的有益作用,这可能能够改善 IBD 患者的疾病进展。
通讯作者
Alexander Visekruna,马尔堡菲利普斯大学教授。研究方向:肠道菌群对以下方面的影响:免疫系统、血管生成和致癌作用;关于微生物组作用的最新发现:共生肠道细菌使结肠和血管成熟;食物对肠道免疫系统发育和体内平衡的作用;通过炎症性肠病 (IBD) 患者的组织和遗传分析鉴定新的生物标志物;非洲利什曼病诊断测试的开发和改进。个人主页:https://www.uni-marburg.de/de/fb20/bereiche/ziei/medmikrobio/forschung/ag-steinhoff