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肠道微生物组能控制肝脏中的抗肿瘤免疫反应

作者:文章来源:国际发布时间:2018-6-7 15:27:46

在一项新的研究中,来自美国、德国和泰国的研究人员发现肠道细菌与肝脏中的抗肿瘤免疫反应之间存在关联。他们证实在小鼠肠道中发现的细菌会影响肝脏的抗肿瘤免疫功能。这些发现对理解导致肝癌的机制和开发治疗肝癌的方法产生影响。相关研究结果发表在2018525日的Science期刊上,论文标题为“Gut microbiome–mediated bile acid metabolism regulates liver cancer via NKT cells”

论文通信作者、美国国家癌症研究所癌症研究中心医学博士Tim Greten说,我们利用不同的肿瘤模型发现如果用抗生素治疗小鼠来消灭某些细菌,那么这就能够改变肝脏中的免疫细胞组成,从而影响肝脏中的肿瘤生长。这一思路是我们从基础研究中学到,能够启发我们去深入了解癌症和可能的治疗方法。

微生物组是生活在身体内或身体表面上的细菌和其他微生物的集合。在人类中,人体总微生物组的最大部分存在于肠道中。尽管对肠道微生物组与癌症之间的关系进行了广泛的研究,但是人们对肠道细菌在肝癌形成中的作用仍然知之甚少。

为了研究肠道细菌是否会影响肝脏中的肿瘤产生,Greten博士和他的团队对小鼠进行了一系列实验。他们使用了三种小鼠肝癌模型,并发现当他们利用抗生素混合物消灭肠道细菌时,接受抗生素治疗的小鼠形成更少、更小的肝脏肿瘤并且降低肿瘤转移到肝脏中。

这些研究人员接下来研究了肝脏中的免疫细胞以便理解消灭肠道细菌如何抑制接受抗生素治疗小鼠的肝脏中的肿瘤生长。抗生素治疗增加了这些小鼠肝脏中的一类被称作称为自然杀伤T细胞(NKT细胞)的免疫细胞的数量。进一步的实验表明在所有的三种小鼠模型中,因抗生素治疗导致的肝脏肿瘤生长下降依赖于这些NKT细胞。接下来,他们发现这些NKT细胞在肝脏中的积累是由于位于肝脏毛细血管内部的肝窦内皮细胞表面上的CXCL16蛋白表达增加所导致的。

研究人员继而提出疑问,为什么用抗生素治疗的小鼠在它们的这些内皮细胞中产生更多的CXCL16?同时他们发现胆酸(bile acid, 也译作胆汁酸)也能够控制CXCL16表达,这是非常关键的。于是他们随后开展了进一步的研究,发现如果用胆酸治疗小鼠,那么实际上能够改变肝脏中的NKT细胞数量,因而改变肝脏中的肿瘤数量。胆酸是在肝脏中形成的,有助于在消化过程中降解脂肪。最后,这些研究人员发现,一种被称作Clostridium scindens的梭菌物种能控制小鼠肠道中的胆酸代谢,并最终控制肝脏中的CXCL16表达、NKT细胞积累和肿瘤生长。

尽管许多研究已表明肠道细菌与免疫反应之间存在关联,但这项新研究的重要性在于它不仅鉴定出这种关联性,而且还鉴定出细菌如何影响肝脏中的免疫反应的完整机制。在这项新研究中,这些研究人员发现胆酸也能控制人类肝脏中的CXCL16蛋白表达,并报道尽管这些结果是初步的,但是这项研究中描述的这种新机制可能潜在地适用于癌症患者。

 

文章来源:生物谷

原文链接:

http://science.sciencemag.org/content/360/6391/eaan5931


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