Science:肥胖,可能是免疫系统缺陷惹的祸

2019-07-31 佚名 生物探索

美国犹他大学(University of Utah)的研究人员在小鼠身上进行的研究显示,通过控制肠道细菌群落,特定的免疫细胞可以预防肥胖和相关的代谢综合征。

全球有超过19亿人肥胖,并有罹患2型糖尿病、心血管疾病或肝病等代谢紊乱疾病的风险。目前,许多研究都聚焦于免疫系统在代谢疾病中的作用,特别是肥胖中的炎症反应。此外,我们知道,肠道微生物群是调节哺乳动物新陈代谢的关键因素。反过来,宿主免疫系统可以部分地通过免疫球蛋白A(IgA)抗体塑造微生物组。

近日,美国犹他大学健康学院的研究人员发现,肠道中有一种特定的细菌可以防止小鼠变胖,这些细菌同样也可以控制人类的体重。它,就是梭状芽孢杆菌(Clostridia)。研究人员认为,这一发现可能会给治疗肥胖带来新的方法,这些方法比恢复微生物群落的粪便移植或基于益生菌的策略更有优势。相关研究结果于7月25日发表在《Science》杂志上。

该研究的共同高级作者、犹他大学病理学副教授June Round博士说:“现在我们已经发现了产生这种减肥效果的小范围细菌种群,我们有可能真正了解这些微生物在做什么,以及它们是否具有治疗价值。”

研究第一作者Charisse Petersen博士和其同事则表示,肠道免疫反应对调节微生物群的组成至关重要……对微生物群的免疫控制缺陷可能会导致代谢性疾病。有趣的是,人类研究表明,肥胖个体的粘膜IgA水平较低,这表明他们也无法产生有效的免疫反应。

好的防守是最好的进攻

在最新的这项研究中,研究人员将目光集中于一种基因工程免疫缺陷小鼠(T细胞已禁用Myd88信号传导),这种小鼠在肠道中表现出缺陷的T滤泡辅助细胞(TFH细胞)发育和IgA生成。缺乏肠道IgA的产生意味着,动物无法有效控制肠道微生物组的组成。研究小组发现,这些免疫缺陷小鼠随着年龄的增长,会不可避免地变得肥胖,即使喂食正常的“食物”,它们也会患上许多肥胖人类身上发现的与肥胖相关的代谢疾病。

不可避免地变得肥胖的小鼠,其免疫系统受损,肠道菌群中一种叫做梭状芽胞杆菌的细菌比健康小鼠少。给免疫受损的小鼠注射梭状芽胞杆菌可以预防肥胖。

对比基因工程免疫缺陷小鼠和正常小鼠,进一步研究发现,免疫缺陷小鼠的肠道微生物群落中多种梭状芽孢杆菌的数量和多样性均有减少,另一种名为脱硫弧菌(Desulfovibrio)的细菌数量却明显增加了。而这种弧菌与炎症性肠病、2型糖尿病和肥胖症有关。当研究人员向免疫缺陷小鼠体内补充梭状芽孢杆菌时,动物的体重增加要少的多。这表明,梭状芽孢杆菌的缺失与免疫缺陷小鼠的肥胖有因果关系。

Round指出,肥胖的人同样缺乏梭状芽胞杆菌,与这些免疫缺陷小鼠的情况类似。“我们无意中发现了2型糖尿病和肥胖症的一个相对未被探索的方面,”Round说,“这项工作将开启新的研究——关于免疫反应如何调节微生物群和代谢疾病。”

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