幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)是全球感染率最高的病原体之一,约占全球人口的50%。尽管大多数感染者无症状,但约10-15%会发展为胃溃疡,1-3%的感染者最终可能导致胃癌。幽门螺杆菌通过复杂的免疫逃逸机制在宿主体内长期存活,并引发慢性炎症,是导致胃癌的主要原因之一。慢性炎症会激活宿主的固有免疫系统,尤其是树突状细胞(Dendritic Cells, DCs),这些细胞是启动和调节免疫反应的关键。然而,幽门螺杆菌感染引起的树突状细胞活化存在争议。一些研究表明,幽门螺杆菌通过诱导树突状细胞的耐受性而抑制免疫反应,而其他研究则表明,幽门螺杆菌感染会促进炎症反应。近年来,研究发现一种名为ADP-庚糖酸的细菌代谢产物在调控宿主免疫反应中具有重要作用,但其具体机制仍不明确。近期,发表在Gut Microbes期刊上一篇题为ADP-heptose attenuates Helicobacter pylori-induced dendritic cell activation的文章通过研究ADP-庚糖酸在幽门螺杆菌感染中的作用,揭示了其如何通过调节树突状细胞和T细胞的活化,抑制幽门螺杆菌引起的免疫反应,从而发挥免疫调节作用。
1)ADP-庚糖酸削弱了幽门螺杆菌引起的树突状细胞激活:研究发现,ADP-庚糖酸通过抑制幽门螺杆菌引起的树突状细胞活化,降低了促炎性细胞因子的分泌和表面共刺激分子的表达。例如,ADP-庚糖酸能显著减少IL-12p70、TNF-α等细胞因子的分泌,抑制树突状细胞的激活标志物CD40和CD80的表达。此外,与含ADP-庚糖酸的幽门螺杆菌相比,缺乏ADP-庚糖酸的幽门螺杆菌突变株在感染树突状细胞时诱导了更强的促炎反应。
2)ADP-庚糖酸抑制了DC和T细胞间的相互作用,减少了Th1型免疫反应:在体外共培养实验中,ADP-庚糖酸通过减少DC对T细胞的活化作用,抑制了T细胞的IFN-γ分泌,减少了Th1型免疫反应。这表明,ADP-庚糖酸在调节免疫反应中发挥了抑制性作用,而非像其他典型的PAMP(病原相关分子模式)那样诱导强烈的免疫刺激反应。3)TLR2信号通路在幽门螺杆菌感染中促进树突状细胞的活化:实验进一步揭示了TLR2(Toll样受体2)在幽门螺杆菌感染中的重要作用。研究发现,TLR2信号通路在缺乏ADP-庚糖酸的幽门螺杆菌突变株感染中促进了树突状细胞的活化,增加了促炎性细胞因子的分泌和共刺激分子的表达。TLR2信号通过促进幽门螺杆菌的摄取和激活树突状细胞的CD40表达,增强了免疫反应。4)ADP-庚糖酸通过抑制TLR2和NF-κB信号通路减弱免疫反应:研究发现,ADP-庚糖酸通过其受体ALPK1激活的TIFA/NF-κB信号通路来调控免疫反应,但与其他细菌PAMP不同,ADP-庚糖酸不会强烈激活炎症反应,反而通过抑制TLR2和NF-κB信号通路,减少了IL-12p70和TNF-α等促炎性细胞因子的分泌,从而减弱了免疫反应。图2 缺乏ADP -庚糖会增加细菌诱导的th1相关免疫反应
该研究首次揭示了ADP-庚糖酸在调控幽门螺杆菌感染引起的免疫反应中的关键作用。与其他细菌PAMP不同,ADP-庚糖酸通过抑制树突状细胞的活化和Th1型免疫反应,减少了宿主的促炎性反应。这一发现不仅拓展了我们对幽门螺杆菌免疫逃逸机制的理解,也为开发新的免疫调节疗法提供了理论基础。
Theresa Neuper et al., ADP-heptose attenuates Helicobacter pylori-induced dendritic cell activation. Gut Microbes
doi: 10.1080/19490976.2024.2402543.