Nature:肠道微生物影响B细胞和抗体库

2020-08-10 转化医学网 转化医学网

近日,伯尔尼大学的研究人员分析了数十亿个基因,编码一个系统中的抗体,发现可用抗体的范围取决于有益微生物在体内的位置。

B细胞是可以产生抗体的白细胞。这些抗体或免疫球蛋白可以与有害的外来颗粒(如病毒或致病细菌)结合,阻止它们入侵和感染人体细胞。每个B细胞携带一个单独的B细胞受体(BCR),该受体决定它可以结合哪些粒子,就像每个锁接受不同的钥匙一样。
  人体内有上百万个B细胞,它们有不同的受体。这种巨大的多样性来自于对这些受体编码基因的重新排列,所以每个B细胞中的受体都略有不同,从而产生了数十亿种可能的可识别的不同有害分子。肠道微生物触发了这些B细胞群的扩张和抗体的产生,但直到现在还不知道这是一个随机的过程,还是肠道微生物本身的分子影响了结果。

  在《自然》杂志上发表的一篇研究文章中,研究人员分析了在一个系统中编码抗体的数十亿个基因对个别良性肠道微生物的反应。该文章的题目为“Mucosal or systemic microbiota exposures shape the B cells repertoire”。

  有效抗体的范围取决于有益微生物在体内的位置

     我们肠道内的良性微生物数量与我们体内的细胞数量大致相同。这些细菌大多停留在肠道内,而不是渗透到人体组织中。不幸的是,有些渗透是不可避免的,因为肠道只有一层细胞,把我们吸收食物所需的血管和管子内部分开。

  研究人员使用专门设计的计算机程序来处理数百万个基因序列,这些序列会比较来自B细胞的抗体库,这取决于这些微生物是留在肠道里,还是进入血液。在这两种情况下,抗体库都改变了,但改变的方式不同,取决于暴露发生的方式。
  与血液中的抗体(IgM和IgG)相比,肠壁(IgA)中存在不同种类的抗体。通过强大的基因分析,研究人员发现,肠道产生的不同抗体的范围远小于身体中央组织产生的抗体。这意味着一旦微生物进入人体,免疫系统就有更多的可能去中和和消灭它们,而肠道中的抗体主要只是结合在任何时候都能看到的细菌分子。

  当人体暴露于不同的微生物时,抗体是如何变化的

      在哺乳动物的一生中,它们面临着各种各样的微生物挑战。因此,重要的是要知道一旦出现某种其他微生物,一旦被特定微生物定型,抗体库将如何改变。研究小组通过测试相同的微生物在不同的地点发生的情况或两种不同的微生物在另一个位置发生的情况来回答这个问题。

  虽然肠道微生物不会直接产生特别广泛的不同抗体,但如果微生物进入血液,它们会使中枢免疫组织敏感,从而产生抗体。当第二种微生物出现时,相当有限的肠道抗体反应就会改变以适应这种微生物(就像改变门锁一样)。
  这与当第二组抗体在不损害对原始微生物的第一反应的情况下产生第二组抗体时微生物进入血液到达中央人体组织的情况不同(例如安装另一个锁,因此可以用不同的钥匙打开门)。这表明中枢组织具有记住多种不同微生物种类并避免败血症危险的能力。这也表明,在不同的部位中使用不同的B细胞免疫策略对于维持我们与微生物的和平生存非常重要。
  参考:

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-08-gut-microbes-antibodies-infected-pathogens.html

【2】https://www.nature.com/articles/s41586-020-2564-6



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  1. 2020-08-27 14818eb4m67暂无昵称

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