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...

2020-11-27 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

  • ...腸道免疫系統存在贏家克隆,所產生的抗體可靶向作用於特定腸道...
    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。
  • 免疫系統是如何處理腸道中過多的微生物的
    腸道是一個異常嘈雜的地方，那裡有數百種細菌和那些碰巧搭你午餐便車的微生物共存。長期以來，科學家們一直懷疑，腸道的免疫系統在面對如此多的刺激時，會採取一種不同尋常的粗暴方式來控制種群數量，保護自己免受外來入侵者的入侵——大量生產非特異性抗體，並無偏見地強制清除腸道的整個微生物草坪。
  • Nature：面對腸道如此多的「外來人口」，免疫系統是如何應對的？
    對於細菌來說，腸道就是它們廣闊無比的超級大城市，除了已知數百種常駐「居民」外，還有那些搭我們吞下食物的便車抵達的「南漂」細菌。長期以來，一種觀點認為，腸道免疫系統在面對如此多的外來刺激時，會採取一種簡單粗暴的方式來控制菌群數量，以保護自己免受入侵者的傷害：它們會大量產生非特異性抗體，無偏見地對待整個腸道菌群。
  • 「Nature」腸-腦新發現！保護大腦的抗體「衛士」居然源於腸道
    「腸-腦」聯繫早已為人們所熟知，而近日，又有科學家發現，那些保護大腦的抗體「衛士」居然也源於腸道。在人體的其他地方，如果細菌或病毒進入血液，我們的免疫系統就會啟動，出現免疫細胞和針對並消除入侵者的抗體。但是，腦膜形成了不可滲透的屏障，阻止了這些免疫細胞進入大腦。在該研究中，研究人員發現，腦膜內大血管旁存在漿細胞，它們能夠分泌抗體「衛士」來保護大腦的周圍。
  • 免疫系統如何處理腸道過多的微生物
    長期以來，科學家們一直懷疑，腸道的免疫系統在面對如此多的刺激時，會採取一種不同尋常的粗暴方式來控制種群數量，保護自己免受外來入侵者的入侵。比如大量生產非特異性抗體，並無偏見地強制清除腸道的整個微生物群體。
  • 治療自身免疫性疾病,或可從腸道菌群入手!
    同時，攜帶識別糖基團受體的 T 細胞會與抗體一起增殖，並誘發可損害心臟、引發神經系統症狀的炎症。於是，免疫系統對感染的反應轉變成了對自身的破壞性攻擊。 此後，分子擬態被認為是幾種自身免疫性疾病的可能誘因。例如，神經細胞和空腸彎曲菌的細胞膜成分之間相似，這被認為是神經系統自身免疫性疾病——格林-巴雷症候群的一個致病原因。
  • 研究揭示腸道生發中心B細胞選擇的可調動力學
    他們揭示了腸道生發中心B細胞選擇的可調動力學。 通過結合多色「Brainbow」細胞命運圖譜和對單個細胞免疫球蛋白的基因測序數據，研究人員發現儘管生發中心B細胞快速更新，但在穩態無特定病原體（SPF）小鼠5-10％的腸道相關生發中心中包含主導性 「winner」B細胞克隆。與它們未突變的前體相比，由這些B細胞克隆產生的單克隆抗體具有更強的與共生細菌結合能力，這與抗原驅動的選擇一致。
  • 今日Nature雙發：聚焦菌群-免疫互作和腸神經
    Nature——[42.778]① 富含菌群的SPF小鼠中，腸道相關生發中心（gaGC）B細胞周轉率較快，但高優勢B細胞克隆選擇較少見（僅5-10%的gaGC有高優勢克隆），且其抗體與共生菌的結合性增強；② 而在無菌小鼠中，gaGC的B細胞選擇被大大加速
  • 腸道菌群是如何控制免疫系統的?
    它們所經歷的免疫系統問題包括： 脾臟和淋巴結發育不完善 Th1細胞和Th2細胞之間的比例改變，使免疫系統傾向於自身免疫 固有層中的免疫細胞數量減少 黏液中IgA的產生減少 抗體產生的能力降低
  • Nature:21世紀以來,人類癌症研究的14項裡程碑式進展!
    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。
  • 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。
  • Nature評出產業大獎，12大贏家4家有關腸道，都是誰？
    研究表明，一種被稱為「T 細胞衰竭」的免疫功能異常狀態（通常對慢性感染或癌症患者有害）對自身免疫性疾病和炎症性疾病可能存有益處。Smith 的團隊發現，相對嚴重的衰竭狀態與持續且激烈的自體免疫性疾病的低風險相關。通過檢查這種衰竭的基因指標，該測試為 IBD 的爆發提供了可預見的窗口期——臨床醫生可以藉此定製治療方案。
  • Nature子刊:治療性B肝疫苗新進展,淋巴結靶向納米疫苗免疫新機制
    這其中最具挑戰的重大問題是如何突破慢性B肝感染患者體內長期建立起來的免疫耐受，誘導有效、持續的免疫應答，獲得功能性治癒，甚至完全清除cccDNA。HBVpreS1作為治療性B肝疫苗的新功能靶點，最近獲得了概念性驗證。但是， preS1是弱免疫原性的功能表位，如何充分合理調動機體免疫系統，誘導針對弱免疫原性表位的高效抗體應答，仍然是目前的關鍵問題，也是疫苗免疫學領域的普遍問題。
  • 淺談結直腸癌靶向治療和免疫治療
    腸道作為人體「最勞累的器官」，可謂小姐的身子，丫鬟的命：80%的消化和吸收在腸道內完成，90%的毒素靠腸道排出，夜以繼日的幹著最髒最累的活，卻被人誤以為能堅強地處理各種酸甜苦辣。腸道還是人體最大的微生態系統，長約7-9米，腸黏膜面積大約200-250㎡，集結了人體60%-70%的免疫細胞，前僕後繼的對抗著不斷入侵的細菌和病毒，是人體「最大」的免疫器官。
  • CDE文章 | 抗體藥物偶聯物抗藥抗體中和活性分析研究進展
    因此，ADCs 藥物的中和抗體檢測方法的設計和開發不同於常規抗體類藥物，且具有較大的挑戰。本文簡述了ADCs 藥物免疫原性分析中中和活性檢測方法及目前存在的挑戰，以期對該領域的相關研究提供借鑑和參考。非靶組織細胞介導的含ADA、細胞毒性藥物的免疫複合物的內化作用可導致脫靶性的細胞毒性產生，引起正常細胞的死亡［6，9］。ADCs 藥物的細胞毒素可能來源於天然產物或與天然產物結構相似，存在預存抗體的受試者或患者給藥後機體免疫系統被再次激發，導致ADA的爆發性產生，從而嚴重影響藥物的代謝動力學、療效以及用藥安全性［12］。
  • Nature:揭示免疫系統產生龐大的抗體庫來對抗感染機制
    2020年7月8日訊/生物谷BIOON/---人們早已知道，獲得性免疫系統可以通過基因重組在發育中的B細胞中產生大量的抗體（免疫球蛋白）庫。然而，人們並不了解這些不同的免疫球蛋白基因片段如何能在B細胞的細胞核三維空間中相互相遇並進行重組，從而產生功能性的抗體基因。
  • Science:成功誘導免疫系統產生關鍵抗體來抵禦HIV的感染
    Haynes表示，如今我們並沒有HIV疫苗的原因在於機體免疫系統無法製造出能夠中和HIV的特殊抗體類型，這項研究中，我們通過對免疫系統進行工程化操作來使其產生一種特殊環境從而製造出合適的抗體。基於此前多年的研究結果，如今研究人員闡明了廣譜中和性抗體（bnAbs）如何及何時在HIV感染者機體中出現，以及何時能夠有效阻斷抗體增殖來抑制病毒。
  • 免疫檢查點抗體副作用所引發的思考
    導讀免疫檢查點抑制劑藥物的成功上市，改變了實體瘤治療的格局，展現出了巨大的前景。殊不知，免疫檢查點抑制劑藥物伴隨的副作用會引發一系列問題。下面將為您梳理一下免疫檢查點抗體治療毒性作用與腫瘤治療的錯綜複雜關係。
  • 腸道或者血液,腸道微生物在體內的位置決定了你的免疫能力
    這表明腸道微生物在我們受到嚴重感染之前就掌管了我們體內抗體的發展，這個過程當然不是隨機的。」與血液中的抗體（IgM 和 IgG）相比，腸內膜中的抗體（IgA）有不同種類。通過強有力的基因分析，研究人員發現在腸道中產生的不同抗體的範圍遠遠小於在身體中央組織中產生的抗體。