Nature:挑戰常規!腸道免疫系統存在贏家克隆,所產生的抗體可靶向...

2020-12-12 生物谷

2020年11月6日訊/

生物谷

BIOON/---腸道是一個異常嘈雜的地方，在那裡，數百種

細菌

與碰巧搭上你午餐便車的任何微生物一起生活。長期以來，科學家們一直猜測，腸道的免疫系統在面對如此多的外來刺激時，會採取一種不同尋常的粗暴方式來控制腸道微生物群體數量，保護自己不受外來入侵者的侵害：它大量產生非特異性抗體，從而毫無偏見地整理腸道的整個微生物群體。

但是，如今，在一項新的研究中，來自美國洛克菲勒大學的研究人員發現腸道的局部免疫系統可以相當精確地產生抗體，而且所產生的抗體似乎靶向特定的微生物群。相關研究結果於2020年10月28日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres」。

圖片來自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2865-9。

論文共同通訊作者、洛克菲勒大學淋巴細胞動力學實驗室負責人Gabriel D. Victora說，「人們認為腸道免疫系統的作用有點像一種通用的

抗生素

，控制著每一種

細菌

和病原體。但我們的新發現告訴我們，這種靶向性可能有更多的特異性。」

這項新的研究表明，我們的免疫系統可能在塑造我們的腸道微生物組的組成方面發揮著積極作用，這種微生物組與健康和疾病密切相關。論文共同通訊作者、洛克菲勒大學黏膜

免疫學

實驗室負責人Daniel Mucida說，「更好地理解這一過程，有朝一日可能會對腸道微生物組失去平衡的疾病產生重大影響。」

小鼠腸道的特異性

當面對病原體時，免疫系統的B細胞會進入稱為「生發中心」的部位，在那裡它們會 「學習」產生特定的抗體，直到出現一種經過微調後能高效地識別靶標的B細胞。這種B細胞被稱為「贏家克隆（winner clone）」，經增殖後可產生一大群能產生強效抗體的細胞。

Victora、Mucida和同事們開始研究這些B細胞如何與腸道中的細菌群體（存在過多的潛在靶標）相互作用。在觀察小鼠腸道中形成的生發中心時，他們發現這些腸道相關的生發中心中約有十分之一有明確的贏家克隆。然後，他們著重關注贏家B細胞克隆，發現它們產生的抗體確實被設計成能以不斷增加的效力與生活在腸道中的特定種類的

細菌

結合。

這些研究結果表明，即使在數百萬個微生物產生數以千計的不同抗原以爭奪免疫系統注意力的腸道中，生發中心也能選擇特定的一致性的贏家克隆。

Victora說，「我們能夠研究這些贏家克隆，並將生發中心中的進化視為涉及許多不同物種的生態問題，這是因為我們試圖確定這些複雜環境中的選擇規則。這開啟了一個全新的探索領域。」（生物谷 Bioon.com）

參考資料：1.Carla R. Nowosad et al. Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2865-9.

2.How the immune system deals with the gut's plethora of microbes
https://medicalxpress.com/news/2020-10-immune-gut-plethora-microbes.html

相關焦點

  • 免疫系統的重要防線:腸道免疫
    如果腸道不好，壞菌大舉入侵，同盟軍團（好菌）節節敗退，戰爭延燒到腸道黏膜，你的免疫細胞前僕後繼，屍橫遍野。你想想看，你的免疫系統怎麼可能好呢？所以，腸道名符其實是免疫最前線。2人體免疫防衛系統如何運作腸道？人體的第一道防線是皮膚和黏膜。
  • Nature:21世紀以來,人類癌症研究的14項裡程碑式進展!|微生物群|...
    該領域的下個挑戰之一將是將液體活檢納入常規癌症篩查方案，以促進癌症的早期診斷。 癌症預防策略在理論上具有很大吸引力，但往往難以執行，因為大多數癌症的發病機制涉及多個因素。利用免疫系統治療癌症最早可追溯到100多年前，免疫系統具有免疫監視功能,然而，癌細胞在某些情況下能進化出多種機制逃避機體的免疫監視和攻擊。
  • 腸道正常菌群與腸道免疫
    這種準確識別並產生兩種截然不同、方向相反的免疫反應，提示腸道免疫存在精確的調控機制。這種機制是在細菌與機體免疫系統的長期相互作用、相互適應、長期進化過程中形成的。給無菌動物接種一種或幾種已知的腸道細菌 ,而後觀察免疫系統的變化情況 ,可了解特定細菌對免疫系統的影響。
  • ALDH4A1是動脈粥樣硬化靶向抗原
    他們揭示ALDH4A1是一種由保護性抗體靶向的動脈粥樣硬化自身抗原。這一研究成果發表在2020年12月2日出版的《自然》雜誌上。 他們進行了動脈粥樣硬化相關抗體庫的高通量單細胞分析。來自動脈粥樣硬化Ldlr-/-和對照小鼠的1,700多個B細胞的抗體基因測序確定了在動脈粥樣硬化背景下，B淋巴細胞的體內擴增克隆表達的56種抗體。
  • 一文揭開「抗體免疫」的面紗:中和抗體和疫苗的區別是什麼
    3月24日第四軍醫大學陳志南院士團隊發表論文稱，新冠病毒的入侵「兇器」是其表面的S蛋白，並針對其研發出了美普拉珠單克隆抗體。小型臨床試驗顯示，美普拉珠單克隆抗體能顯著改善新冠肺炎症狀，並將病毒核酸轉陰時間從平均13天縮短到3天。
  • 兩篇研究揭示神經系統和免疫系統之間存在複雜的交流
    他指出，其他的科學家團隊也已開始認識到這兩種系統是如何相互依賴的。Tracey說，「多個研究團隊正在研究這兩種系統如何相互作用。比如，數十年來，我們研究了乙醯膽鹼（一種由神經元產生的典型神經遞質）如何也由T細胞（一種典型的免疫細胞）產生；當乙醯膽鹼存在時，單核細胞表達乙醯膽鹼受體來抑制細胞因子產生。我們認為這一發現可能是神經系統與免疫系統『對話』的一種新機制。」
  • 甲狀腺相關性眼病簡稱TAO,發病機理複雜,免疫靶向治療開拓前景
    本文對TAO的病因、發病機制及免疫靶向治療作一綜述，旨在為常規治療效果不佳的患者提供新的選擇。隨著現代生物技術的飛速發展，具有免疫靶向治療作用的生物製劑逐漸應用於臨床，其潛在獲益為TAO的治療開拓了廣闊的前景。
  • 【中樞神經系統免疫】自身免疫性腦炎抗體分類淺述
    自身免疫性腦炎是一類由自身免疫機制介導的針對中樞神經系統抗原產生免疫反應所導致的腦炎
  • 魚類的免疫系統
    如果這些防禦陣線的其中一個瓦解了，病原體就可以經由皮膚的傷口或是腸道長驅直入地進入魚體內。在一些緊迫的情況下，腸子會變大而有厭氧發酵作用，酵素開始攻擊腸壁，使得病原體可以侵入組織和血液中。 在血液中有許多物質提供免疫作用來迅速對抗病原體，包括抵抗病毒的化學性幹擾素和補體蛋白質，後者可以對抗細菌和病毒。
  • 清華醫學院祁海課題組發現抗體免疫應答與「生發中心」調控新機制
    該研究發現了一種維持抗體免疫應答正常運轉的新機制，有助於為抗愛滋病和針對其它病毒的抗體疫苗研發開拓思路。機體在感染病原後會產生抗體來進行自我保護。抗體的保護性強弱有別，而保護性強的抗體，比如抗愛滋病病毒的廣譜中和抗體，因為能與病原更緊密地結合，從而更有效地促其降解並達到清除病原的目的。這種抗體，大多來自於被稱為「生發中心」的淋巴組織。
  • 靶向CD47/SIRPα的抗腫瘤治療研究進展
    靶向CD47/SIRPα對適應性免疫應答的影響 CD47阻斷可促進適應性免疫反應，例如，當用抗CD47抗體治療時，在結腸癌模型中會誘導抗原特異性CD8+T細胞增殖和巨噬細胞吞噬功能，使調節性T細胞數量減少，表明抗CD47治療可促進適應性T細胞免疫反應。
  • 專家論壇|老年重症感染患者免疫失衡的發病機制及免疫靶向治療策略
    線粒體功能障礙還可減少ATP這一免疫細胞行使功能所必需的直接能量物質的產生，因此，ATP的嚴重缺乏可能是老年重症感染患者體內免疫細胞無反應的重要原因之一[30]。此外，細胞代謝是調節炎症反應的關鍵機制之一，細胞代謝失衡可能在老年重症感染患者後期的免疫麻痺中起關鍵作用[31]。DNA甲基化、組蛋白修飾和染色質重塑等表觀遺傳的改變，可能是老年重症感染患者免疫功能障礙的基礎[32-33]。
  • 北中醫與耶魯大學合作在Nature發表文章,免疫系統研究領域又取得...
    免疫系統包括天然（非特異性）免疫系統和適應性（特異性）免疫系統。人類適應性免疫的關鍵機制是抗體和T細胞受體重排激活基因 （Recombination activating gene， RAG）介導的V(D)J重排機制。該機制是由美籍日裔科學家Susumu Tonegawa (利根川進)團隊在1979年發現， 他因此於1987年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。 同時, 利根川進創造性地提出了重排機制的轉座子起源假說。
  • 養樂多聯手Nature設立全球腸道健康基金,今年花落誰家?
    炎症性腸病患者腸道黏膜免疫系統對腸腔內常駐菌群發生異常免疫應答，可能與先天性免疫系統障礙及對細菌免疫應答作用方式有關。我們的多學科團隊多年來專注於研究細菌產生的蛋白質和其他代謝產物，以及這些分子如何與免疫系統相互作用、如何發揮免疫調節以及產生免疫應答的作用機制。
  • 核查| 抗體檢測能證明群體免疫嗎?
    ，其中武漢醫療環境接觸人群，包括武漢醫護和醫護所住酒店的工作人員陽性率最高，達到3.8%。抗體產生的時間也會影響檢測結果。國家衛生健康委臨床檢驗中心表示，病毒感染後首先產生IgM抗體，發病後5-14天能檢測到IgM抗體；而IgG抗體產生較晚，發病後14天左右才能被檢測到。抗體的出現時間晚於核酸，在潛伏期和感染初期IgM和IgG均無法檢出。因此，如果感染者處於潛伏期和感染初期，那麼抗體檢測沒有意義，這也導致在人群篩查中，抗體的假陰性率高於臨床應用。
  • 免疫功能紊亂是慢性疾病發生的一個重要標誌,怎麼維持免疫系統的...
    1、器官特異性自身免疫病組織器官的病理損害和功能障礙僅限於抗體或致敏淋巴細胞所針對的某一器官，主要有慢性淋巴細胞性甲狀腺炎、甲狀腺功能亢進症、1型糖尿病、重症肌無力、潰瘍性結腸炎、惡性貧血伴慢性萎縮性胃炎、肺出血腎炎症候群、尋常天皰瘡、類天皰瘡、原發性膽汁性肝硬化、多發性腦脊髓硬化症、急性特發性多神經炎等。
  • 衰老中的免疫系統發生了什麼?
    隨著皮脂腺數量的減少，皮膚的彈性降低，這就嚴重損害了皮膚的免疫防禦能力。在固有免疫系統中，中性粒細胞可產生過氧化氫、氯化物以及過氧化物酶組成髓過氧化物酶(myelo per oxidase，MPO)殺菌系統，同時藉助於補體片段或抗體的協同作用，對病原體具有強大的吞噬和殺傷作用。
  • 免疫檢查點抑制劑治療癌症的十年|腫瘤治療|免疫治療|免疫檢查點|...
    1 腫瘤免疫療法的復興過去十年來，癌症治療中最重要的成就無疑是引入靶向T細胞的免疫調節劑來阻斷免疫檢查點CTLA-4和PD（L）1。2011年，第一個阻斷免疫檢查點（CTLA4）的抗體ipilimumab被批准。
  • 菌群左右下的免疫力天平——免疫失衡疾病背後的新機制
    例如，移植物抗宿主病、輸血反應和器官移植排斥反應自身免疫性自我抗原被自身反應性的T和B細胞不適當地靶向，從而逃避耐受機制，導致抗體或細胞介導的組織損傷。 自身免疫可分為器官特異性或系統性，根據主要影響一個或多個器官的臨床表現。
  • 學姐來了|生命健康的守衛者——免疫系統
    他們發現沒有法氏囊的雞無法產生抗體，這點與格裡克的發現一致，而沒有胸腺的雞能產生抗體，但是量比健康的雞要少。隨後，庫珀等人發現，來自法氏囊的 B 細胞引發抗體免疫，而來自胸腺的 T 細胞引發細胞免疫，兩者協同作用，為健康築起一道堅實的屏障。法氏囊是禽類特有的免疫器官，位於禽類洩殖腔背側後上方。哺乳動物只有胸腺而沒有法氏囊。