腸道微生物群是生活在我們腸道內(nèi)的微生物的集合，對腸外器官穩(wěn)態(tài)和炎癥有著深遠(yuǎn)的影響。腸道微生物群的變化，被認(rèn)為與肥胖、過敏、癌癥以及精神障礙有關(guān)。但這些研究通常關(guān)注的是占據(jù)腸道微生物群最大比例的腸道細(xì)菌。實(shí)際上，腸道微生物群中還包括真菌、以及原生動物等，原生動物和細(xì)菌一樣是單細(xì)胞，但體積更大，也更復(fù)雜，大多數(shù)已知的原生動物被歸類為寄生蟲，但也有一些在宿主體內(nèi)以共生關(guān)系存在。
哮喘是一種氣道和肺部的異質(zhì)性慢性炎癥疾病，其特征是顯著的組織重塑和炎癥。越來越多的實(shí)驗(yàn)和臨床證據(jù)表明，腸道微生物群是哮喘發(fā)生和嚴(yán)重程度的相關(guān)危險(xiǎn)因素。然而，除了細(xì)菌生態(tài)失調(diào)之外，微生物促進(jìn)哮喘的直接證據(jù)很少，缺乏與哮喘發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有因果關(guān)系的微生物種類的識別和證據(jù)。
2024年12月19日，加拿大多倫多大學(xué)的研究人員在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：A gut commensal protozoan determines respiratory disease outcomes by shaping pulmonary immunity 的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)了腸道與肺部之間的一種全新的信息交流通路，腸道微生物中的一種鮮為人知的成員——腸道共生原生動物Tritririchomonas musculis（T.mu）通過重塑肺部免疫環(huán)境，對呼吸系統(tǒng)健康產(chǎn)生有益和有害的影響。
與直接感染肺部的病原體不同，研究人員懷疑腸道微生物群的共生成員通過腸道-組織軸產(chǎn)生腸道外影響。決定這些微生物驅(qū)動軸的組織特異性的潛在機(jī)制尚不清楚，可能涉及微生物代謝產(chǎn)物、神經(jīng)元調(diào)節(jié)或免疫細(xì)胞遷移。
2型先天淋巴樣細(xì)胞（ILC2）與哮喘的發(fā)生有關(guān)，并且在腸道寄生蟲感染期間從腸道進(jìn)入淋巴管和血液，作為活化的先天免疫細(xì)胞在肺內(nèi)短暫聚集。ILC2作為組織駐留細(xì)胞，在各種信號刺激后產(chǎn)生IL-5和IL-13，ILC2的激活和擴(kuò)增發(fā)揮著抗寄生蟲的防御作用。
在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一種腸道共生原生動物——小鼠三毛滴蟲（Tritririchomonas musculis，簡稱T.mu）可遠(yuǎn)程塑造肺部免疫環(huán)境，從而促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞對氣道血管周圍的屏蔽。肺特異性嗜酸性粒細(xì)胞增多需要腸源性炎癥性2型先天淋巴樣細(xì)胞（ILC2）與肺駐留T細(xì)胞和B細(xì)胞之間的三方免疫網(wǎng)絡(luò)。這一免疫網(wǎng)絡(luò)加劇了過敏性氣道炎癥的嚴(yán)重程度，同時(shí)阻礙了肺結(jié)核分枝桿菌的全身播散。
在重度過敏性哮喘人類患者的痰液中鑒定出的原生動物DNA序列，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了腸道共生原生動物與人類疾病的相關(guān)性。
該研究的核心發(fā)現(xiàn)：
腸道共生原生動物Tritririchomonas musculis（T.mu）驅(qū)動腸道來源的ILC2轉(zhuǎn)運(yùn)到肺部；
T.mu通過ICOS-OX40-IL-2通路“灌輸”ILC2、B細(xì)胞和T細(xì)胞的三方免疫網(wǎng)絡(luò)；
T.mu觸發(fā)的肺免疫網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)穩(wěn)態(tài)嗜酸性粒細(xì)胞增多；
T.mu可加重哮喘并增強(qiáng)對結(jié)核分枝桿菌（M.tb）的屏蔽作用。
綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明腸道共生原生動物通過腸道控制的肺部免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)控肺部免疫，對環(huán)境氣道過敏原和肺部感染做出反應(yīng)，促進(jìn)有益和有害的疾病結(jié)局。
研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)研究改變了我們對于自身與微生物組之間關(guān)系的認(rèn)知方式，提醒了我們不應(yīng)只關(guān)注腸道細(xì)菌，還應(yīng)該關(guān)注包括原生動物在內(nèi)的其他之前被忽視的微生物，以進(jìn)一步了解它們對健康和疾病的影響。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01336-9
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