Nature：面對腸道如此多的「外來人口」，免疫系統是如何應對的？

來源：生物探索、中國生物技術網

對於一個城市來說，無論是「南漂」還是「北漂」，當人口數量過多時，就會帶來諸如環境汙染、資源匱乏等負面影響。因此，超級大城市也一直在控制著人口規模。

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。

但近日，發表在《Nature》上的一項新研究中，來自美國洛克菲勒大學的研究團隊表明，腸道免疫系統非常聰明，它們可以精準調控，只產生針對特定微生物群的抗體。

研究通訊作者、洛克菲勒大學免疫學家、淋巴細胞動力學實驗室主任Gabriel D. Victora說：「以前的觀點認為，腸道免疫系統就像是一種廣譜抗生素，控制著所有的細菌和病原體。但我們的研究結果顯示，這種靶向性可能具有更多的特異性。」

這項新研究表明，我們的免疫系統可能在塑造與健康和疾病密切相關的微生物組組成方面發揮著積極作用。

當遇到病原體時，免疫系統的B細胞會進入稱為生發中心的地方，這裡是B細胞進化產生對各種抗原具有高度親和力抗體的結構，通常在淋巴樣器官中因感染或免疫而短暫形成。B細胞經過在生發中心的「訓練」後，可以高效地識別其目標。這種被稱為「贏家克隆」的B細胞通過複製產生大量細胞，從而產生強大的抗體。

在這項研究中，該團隊研究了這些B細胞如何與腸道內的大雜燴細菌相互作用，因為其潛在的靶標實在是太多了。

通過結合多色細胞命運圖和單個細胞免疫球蛋白基因的測序，研究人員發現5-10%的無特定病原體小鼠的腸道相關生發中心在穩態下含有高度優勢的「贏家」B細胞克隆，儘管生發中心的B細胞在快速轉換。與其未突變的前體相比，從這些克隆中獲得的單克隆抗體與腸道共生細菌的結合力增強，而且，這與抗原驅動的選擇一致。

因此，該研究結論是：即使在腸道中，數百萬種微生物大軍揮舞著它們數以千計的不同抗原以爭奪免疫系統的資源，生發中心依然能選擇特定的且目標一致的贏家。

Victora說：「我們正繼續研究『贏家』細胞，並把生發中心的進化視作一個涉及許多不同物種的生態問題，因為我們試圖找出在這些複雜環境中潛在的基本規則。這開創了一個全新的研究領域。

參考資料：

[1].Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres

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