细菌定植与其在肠道中的封闭之间的平衡对于人类与其细菌之间的共生关系是必不可少的。维持黏膜表面稳态的一种成分是免疫球蛋白A(IgA),它是哺乳动物中含量最丰富的免疫球蛋白。多项研究揭示了多反应性 IgA 的重要特征,它是在没有共生细菌的情况下自然产生的。然而,考虑到肠道环境中的动态变化,共生反应性 IgA 库是如何形成的,以及这种 IgA 如何影响微生物群落,仍然不确定。日本 RIKEN 综合医学科学中心Hiroshi Ohno研究团队发现醋酸盐差异调节IgA对共生细菌的反应性。
研究表明,主要肠道微生物代谢产物之一的醋酸盐不仅增加了结肠中IgA的产生,而且还改变了IgA 池与特定微生物(包括肠杆菌)结合的能力。在大肠杆菌(肠杆菌属)单克隆的小鼠中,观察到醋酸诱导的共生反应性IgA 和 IgA 库的变化,但没有观察到主要共生拟杆菌thetaiotaomicron,这表明醋酸指导选择性 IgA 结合某些微生物。从机制上讲,醋酸盐协调上皮细胞和免疫细胞之间的相互作用,诱导微生物刺激的 CD4 T 细胞以支持T细胞依赖性IgA的产生,并因此改变了这些细菌在结肠内的定位。
细菌所产生的醋酸盐会改变肠道中IgA的平衡,这一过程主要涉及与细菌组分一起增强IgA产生;而通过增加IgA的产生,尤其是攻击潜在有害细菌的IgA,醋酸盐就能改变肠道中的细菌组分。越来越多的研究表明,肠道菌群或许参与到了很多疾病的发病过程,IgA是其中一种控制微生物菌群最有效的方式之一,因此研究者认为,本文研究结果或许就是这种调节机制的基础,由于代谢产物的功能在很大程度上依然是未知的,因此后期研究人员将会继续深入研究,重点关注通过这些分子所介导的宿主-微生物之间的相互作用,从而揭示其如何影响人类的病理生理学过程或机制。总之,研究人员确定了肠道微生物代谢物在调节不同 IgA 产生以维持黏膜稳态中的作用。
参考文献:Takeuchi T, Miyauchi E, Kanaya T, et al. Acetate differentially regulates IgA reactivity to commensal bacteria[J]. Nature,2021,595:560-564.