Nature解讀!首次闡明腸道菌群與人類機體免疫系統動態學變化之間的...

2020年11月29日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一篇發表在國際雜誌Nature上題為「The gut microbiota is associated with immune cell dynamics in humans」的研究報告中，來自紀念斯隆凱特琳癌症中心等機構的科學家們通過研究揭示了機體微生物菌群與免疫系統之間的關聯，研究人員首次發現，血液中不同類型免疫細胞濃度的改變或與腸道中不同菌群的存在直接相關。近些年來，機體微生物菌群引起了科學家們的重點關注，部分是因為其很容易進行研究，而且還與人類健康的多個方面直接相關。

這項研究中，研究人員首次發現，腸道菌群能夠直接塑造人類機體免疫系統的組成，具體而言，血液中不同類型的免疫細胞的濃度的改變與腸道中不同菌群的存在直接相關，研究人員對十年來從來自2000多名患者機體中收集的數據進行了相關分析；研究者Joao Xavier說道，如今科學界已經接受了腸道菌群對人類免疫系統健康重要性的觀點，但他們做出這一假設的數據來自於對動物的研究，研究人員能夠追蹤正在接受血液癌症治療患者機體微生物菌群的改變情況。

研究人員所使用的數據來自於接受異基因幹細胞和骨髓移植（BMTs）的患者，當利用強烈的化療或放療摧毀血液癌細胞後，患者機體的造血系統就能被來自供體的幹細胞所替代，在供體血細胞被建立起來的最初幾周內，患者極易受到感染，為了在這段時間內保護他們，患者通常會被給予抗生素進行治療。但很多抗生素往往會產生不必要的副作用，其會破壞腸道中健康的菌群，從而讓危險的菌群佔據主導地位，當患者機體的免疫系統重建後，研究人員就會停止使用抗生素，而腸道菌群就會緩慢開始恢復生長。

圖片來源：Memorial Sloan Kettering Cancer Center

研究者Schluter指出，免疫系統和微生物菌群的平行恢復會給我們提供一個機會來分析這兩個系統之間的關聯；十多年以來，研究人員一直在定期收集並分析接受BMT患者的血液和糞便樣本，研究結果表明，科學家們能從糞便中發現很多信息，研究者對很多患者會每年收集樣本，並觀察其體內菌群的變化情況。此前研究中研究人員通過對樣本進行分析來揭示在BMT過程中腸道菌群是如何影響患者機體健康的，2020年2月發表的一項研究報告中，研究者發現，擁有多樣化的腸道菌群或與BMT後患者死亡風險降低直接相關，而且在移植前機體擁有較低多樣性的微生物菌群或與較高的移植物抗宿主並的發生率直接相關，這是一種潛在的致命併發症，即供體機體的免疫細胞會攻擊健康組織。

研究人員使用機器學習算法來深挖來自患者的電子健康記錄，並獲得有意義的數據，這些健康記錄中的數據包括血液中存在的免疫細胞的類型、患者所接受療法的信息以及其所經歷的的副作用等，本文研究最終或許能幫助研究人員提出新方法通過調節微生物菌群來讓BMTs變得更加安全。Schluter指出，由於對人群進行實驗往往可能性不太大，因此我們只能觀察所能觀察到的東西，但因為我們在一段時間內收集到了大量數據，當病人機體的免疫系統和微生物組開始發生明顯改變時，我們就能夠看到相應的模式變化，這或許是一個很好的開始，其呢狗幫助無偶們理解微生物菌群對重建機體免疫系統的影響。

本文研究的目的並不是說是否特定的微生物菌群對機體免疫系統是好是壞，但這將是未來研究的一個重點，而且其二者之間存在非常複雜的關係，我們希望增加或減少的免疫細胞的亞型每天都會有所不同，這取決於我們機體所發生的事件，而重要的是，如今我們有辦法開始研究這種複雜的生態系統了。後期研究人員還將會通過更為深入的研究，將相關的研究數據用於研究接受其它癌症療法患者機體的免疫系統的奧秘。（生物谷Bioon.com）

參考資料：

【1】Schluter， J.， Peled， J.U.， Taylor， B.P. et al. The gut microbiota is associated with immune cell dynamics in humans. Nature (2020). doi：10.1038/s41586-020-2971-8

【2】Study is the first to link microbiota to dynamics of the human immune system

by Memorial Sloan Kettering Cancer Center