肠道能在其长度上表现出明显的特征，而且其含有对维持机体健康至关重要的大量免疫细胞储存库和多种微生物群落。近日，一篇发表在国际杂志Gut Microbes上题为“Segmental patterning of microbiota and immune cells in the murine intestinal tract”的研究报告中，来自柏林大学夏瑞蒂医学院等机构的科学家们通过研究发现，小鼠机体胃肠道的不同解剖部分携带有不同的微生物群落组成，此外，微生物群落的特定组成也会影响任何特定区域的类型和丰度。文章中，研究人员绘制出了免疫细胞和微生物群落的复杂空间组织，从而就为研究肠道微生物与炎性肠病之间的相互作用提供了新的工具。此前研究结果表明，胃肠道中或许存在“热点”（hotspots）区域，其中特定的免疫细胞和微生物能更强烈地发生相互作用，研究者Hendrik Bartolomaeus博士说道，此前并没有研究人员系统性地研究机体整个肠道，我们的研究动机是一个简单的问题，即免疫细胞是如何沿着肠道组织进行组织排列的，而且微生物组是如何影响其组织的？
肠道微生物组或会影响免疫细胞在机体中所处的位置图片来源：Gut Microbes, 16(1). doi:10.1080/19490976.2024.2398126.文章中，研究人员通过将小鼠的肠道组织解剖成几段，随后提取微生物DNA进行分析，从而比较了无菌小鼠和常规定植小鼠的胃肠道特性差异；他们还利用宏基因组测序技术来识别存在的所有细菌种类，同时他们还从这些组织片段中分离到了免疫细胞，并使用流式细胞计数对其进行分析，流式细胞计数技术是常用的基于特定细胞标记物的识别和量化不同免疫细胞类型的特殊技术。研究者发现，普通小鼠胃肠道中的微生物群落会因位置而异，这或许会显著影响肠道中免疫细胞的分布和类型，比如，在暴露于抗原（能在机体诱导免疫反应的外来物质）后获得的适应性免疫细胞在肠道的下端更为突出，而先天性免疫细胞则在肠道上端更为丰富，这种模式在无菌小鼠体内会受到严重干扰，因为无菌小鼠机体的肠道中缺少细菌抗原。随后研究人员根据免疫细胞的存在和丰度是否只受到位置的影响，还是会受到与该位置的微生物群落的相互作用的影响，亦或者是两个兼有，从而对免疫细胞进行分类；紧接着，他们开了一种app来总结这些信息。Harithaa Anandakumar博士表示，我们开发了这种程序以便任何对特定免疫细胞类型感兴趣的人都能够对其查找并观察其在肠道中最丰富的地方，以及其是否会受到微生物组、位置或两种之间相互作用的影响；这样的资源一直很缺乏，如今任何研究小鼠模型的科学家都能利用它，Harithaa Anandakumar博士所在的实验室开始研究免疫细胞是如何从肠道进入到多种疾病小鼠模型机体的组织和器官的。目前他们能利用这一资源来研究是否在器官中发现的被高血压或肾脏疾病所影响的免疫细胞来自于肠道组织。综上，本文研究强调了肠道免疫细胞和微生物组组成的局部区域差异，并识别出了易受微生物存在影响的免疫细胞亚群，相关研究结果或为理解疾病模型中免疫细胞的改变提供了新的线索和思路。参考文献：Anandakumar, H., Rauch, A., Wimmer, M. I., et al. (2024). Segmental patterning of microbiota and immune cells in the murine intestinal tract. Gut Microbes, 16(1). doi:10.1080/19490976.2024.2398126.
