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共生原生动物能通过肠道操作的肺免疫网络调节肺部免疫
作者 | 戴维
主编 | 摩西
你想过吗，久治不愈的哮喘等呼吸道疾病居然还可能和肠道微生物生态有一定的关联。
加拿大多伦多大学的最新研究显示，肠道微生物群不仅仅局限于消化系统 -- 它们还能远程操纵调节肺部免疫。该项研究发现，一种共生原生动物 Tritrichomonas musculis 可以通过复杂的免疫网络增强哮喘症状的严重性，同时抑制结核分枝杆菌的扩散。这一机制揭示了肠道与肺部之间的惊人联系，也为过敏性气道疾病和感染治疗提供了全新视角。
01.
肠道微生物与哮喘：
免疫调节的桥梁
肠道微生物群是存在于我们肠道中的一群微生物，对肠外器官的稳态和炎症具有深远影响。而哮喘是一种异质性的慢性炎性疾病，主要影响气道和肺部，其特征包括显著的组织重塑和炎症。单单提起这两个名词，你可能完全无法构建它们之间的关系。
然而，越来越多的实验和临床证据表明，肠道微生物群可能是影响哮喘发病和严重程度的相关风险因素。然而，目前直接证明某些特定微生物种类与哮喘发病之间存在因果关系的证据较为稀缺，仅限于对细菌失调的描述。
肠-组织轴的运作方式
与直接感染肺部的病原体不同，肠道微生物群中的共生菌被认为通过肠-组织轴产生肠外影响。这些微生物驱动的轴的组织特异性机制尚不明确，可能涉及微生物代谢产物、神经调节或免疫细胞迁移等过程。例如，第2类先天淋巴细胞（ILC2）就被认为与哮喘的发病相关，并在肠道蠕虫感染期间从肠道迁移到肺部，暂时积聚。
于是，研究团队就想探讨原生动物共生菌三毛滴虫肌属（Tritrichomonas musculis，T.mu）是否通过跨越肠-组织轴远程调节肠外部位的第2型免疫细胞活化，以确定其对过敏性气道炎症或肺部感染的影响。
02.
肠道原生动物如何调节免疫反应：
ILC2细胞的关键角色
要搞清楚肠道原生动物是如何通过与肠道微生物群的互动影响免疫系统的，我们先要介绍肠道中驻留的先锋队 - 第一型内皮相关淋巴细胞（ILC2）。
Tritichomonas musculis定植引起全身性嗜酸性粒细胞增多症
ILC2细胞是维持免疫稳态、促进免疫反应的关键细胞，尤其在应对过敏反应、寄生虫感染和免疫系统的长期稳态中起着重要作用。研究人员发现，尽管这些ILC2细胞与肠道微生物群在发育上并无直接关系，但微生物，尤其是肠道原生动物的存在，会显著影响它们的激活和功能。
具体而言，T.mu（共生菌三毛滴虫肌属）通过与肠道细菌的相互作用，激活ILC2细胞，并使其通过血液迁移到肺部。令人意外的是，这一过程并不依赖于肺部局部的原生动物定植或是激活肺部的免疫警示分子，而是通过适应性免疫系统的介入，特别是T细胞介导的IL-2生产和B细胞表达的ICOSL信号，来维持ILC2细胞在肺部的积累。
Tritrichomonas musculis促进肺部iILC2s的积累
研究进一步表明，这一迁移过程与肠道微生物群的变化密切相关，通过S1PR4受体的调节，ILC2细胞能够迁出肠道，最终在肺部的血管周围积聚。这些ILC2细胞的积聚不仅与嗜酸性粒细胞的增加相关，而且在哮喘等呼吸系统疾病的发生和发展中扮演着重要角色。
03.
总结与展望
总的来说，这项研究为我们提供了一个全新的视角，理解肠道微生物群 -- 特别是肠道原生动物 -- 如何通过调节免疫系统，影响身体各个器官的免疫反应。
由B细胞、T细胞和iILC2s组成的三方免疫网络
控制着Tritrichomonas musculis定植后的肺部嗜酸性粒细胞增多症
研究表明，肠道原生动物与肠道细菌的相互作用，可以通过调节ILC2细胞的活动，跨越器官系统影响肺部免疫环境，揭示了肠道-肺免疫轴的潜力。这一发现突显了适应性免疫系统在调控固有免疫反应中的重要性，特别是在调节ILC2细胞积聚和功能方面的关键作用。这说明，肠道微生物，尤其是原生动物，可能通过影响免疫细胞的迁移和功能，参与到了哮喘等呼吸系统疾病的发生机制。
原生动物共生体会加剧过敏性气道炎症
未来，探索这些微生物在免疫反应中的作用，将为我们开发更为精准的个性化治疗策略提供理论依据。例如，靶向IL-5、OX40L或S1PR等免疫分子的治疗方法，可能有助于调节ILC2细胞活性，减轻过敏性气道炎症。另外，通过补充特定的益生菌，可能有助于恢复肠道微生物的平衡，从而减肺部疾病和哮喘症状。
总之，这项研究为免疫系统与微生物群之间的相互作用提供了新的理解，并为未来治疗过敏性哮喘及其他免疫相关疾病开辟了新的研究方向。
References：
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