雖然科學家們一直都知道細菌就是腸道微生物的主要組成部分,但是越來越多的研究發(fā)現(xiàn)這個過程十分復雜,不同生物體內的微生物有時能聯(lián)合起來一致對外,有時又會互相廝殺。一項最新研究表明一種新發(fā)現(xiàn)的原生動物能保護其宿主小鼠,不會受到腸道菌群的感染。
西奈山Icahn醫(yī)學院Tisch癌癥研究所和免疫研究所、腫瘤科學系教授MiriamMerad表示,“這是一個偶然且重要的發(fā)現(xiàn),研究表明分析微生物不能局限于細菌,這至關重要?!?br />
我們時常忘記微生物其實并不僅僅就是細菌,這個概念包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物等在內的一大類生物群體,之所以稱為微生物,是因為它們個體微小,與人類生活密切相關。因此微生物是比細菌更大的類群,記住這一點也許你也能獲得與Merad一樣的重要發(fā)現(xiàn)。
最初Merad等人意識到這一點是因為,他們發(fā)現(xiàn)他們自己培養(yǎng)的小鼠腸道中的免疫細胞,要比外面供應商買回來的小鼠腸道中免疫細胞要多。實驗室研究生AlekseyChudnovskiy,也就是本文第一作者與博士后ArthurMortha想要看看這到底是為什么。
所以他們對兩組小鼠進行了腸道清洗和研究,結果驚訝的發(fā)現(xiàn)西奈山本身培養(yǎng)的小鼠腸道中有鞭毛原生動物(flagellatedprotozoa,生物通譯),之后通過DNA測序,研究人員解析了這種原生動物,這是一種新的原生動物寄生蟲,他們將其命名為Tritrichomonasmusculis(T.mu)。
進一步的研究表明,當將這種原生動物加到原來沒有它的小鼠體內,這些小鼠也會增加腸道中的免疫細胞數(shù)量,以及炎癥細胞因子的數(shù)量。就此研究人員開始深入探討其中的分子機制,他們發(fā)現(xiàn)T.mu能激活小鼠腸道上皮細胞中的炎癥小體(inflammasome),從而激活細胞因子。炎癥小體是由胞漿內模式識別受體(PRRs)參與組裝的多蛋白復合物,是天然免疫系統(tǒng)的重要組成部分。此外研究人員還發(fā)現(xiàn)樹突狀細胞也是誘導炎癥反應的必需成分。
為了確定腸道中T.mu會影響小鼠抗擊感染的抵抗力,研究人員又用沙門氏菌感染小鼠,發(fā)現(xiàn)腸道中具有T.mu的小鼠對沙門氏菌感染具有極強的抵抗力,“這一物種的保護作用非常驚人”,Chudnovskiy說。
T.mu與dientamoebafragilis(脆雙核阿米巴)同源,后者是在許多人體腸道中都發(fā)現(xiàn)過的寄生蟲,不過研究人員并不清楚是否這種寄生蟲也具有相同的包含作用。
“從發(fā)達國家去到新興城市旅游的旅客很容易出現(xiàn)腸道感染,這可能是原有土著人群腸道中存在原生動物,能保護他們,”Merad解釋道。
對抗病原體的戰(zhàn)斗決定了人類的生死存亡,只有免疫系統(tǒng)更強的人才能存活下來。這可能就是微生物組參與進化的一大原因,因此找到能加強免疫力的菌群,并用于治療研發(fā)中,十分重要。