【Cell子刊】肠道菌群保持免疫“警惕”，抵御病毒感染！

微生物群是健康的基础。但这些非侵入性微生物如何与身体其余部分沟通影响宿主生理机能尚不完全清楚。来自瑞典斯德哥尔摩、于默奥和哥德堡大学的研究人员报告了肠道菌群如何对病毒感染的自然抵抗力至关重要。他们表明，肠道菌群释放膜囊泡导致细菌DNA全身递送到宿主细胞。这触发了用于先天性免疫DNA感知的胞质cGAS-STING-IFN-I轴，从而保护远端器官免受病毒感染。相关研究“The gut microbiota prime systemic antiviral immunity via the cGAS-STING-IFN-I axis”发表在《Immunity》杂志上。

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(22)00177-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1074761322001777%3Fshowall%3Dtrue

所有多细胞生物的表面不断被共生微生物（也称为微生物群）填充，这些微生物影响许多宿主的生理过程。其中绝大多数是驻留在肠道内的细胞外细菌。这些微生物对于免疫系统的发育和成熟至关重要。它们还通过与细菌和真菌病原体竞争营养物质或附着部位，并通过产生抗菌物质来抵御它们。但是肠腔内的这些非侵入性细菌如何介导全身免疫调节及其对病毒感染的影响尚不完全清楚。

“我们对肠道细菌对病毒感染的影响感兴趣。因此，我们用抗生素治疗小鼠，然后用两种不同类型的病毒——一种DNA病毒，单纯疱疹病毒1型(HSV-1)，和一种RNA病毒，水疱性口炎病毒(VSV)感染它们。我们发现抗生素治疗使小鼠对这些病毒更易感，这是由于被称为I型干扰素(IFN-Is)的抗病毒免疫分子的基础表达下降”，该研究的第一作者，Umeå大学Saskia Erttmann博士说。

免疫系统通过几个先天受体家族检测微生物。这些受体包括细胞表面定位的Toll样受体(TLRs)（用于检查细胞外环境）和胞质受体，例如环GMP-AMP合成酶(cGAS)（用于警示免疫系统细胞内存在外源性或错位DNA）。在感知DNA时，cGAS合成环GMP-AMP(cGAMP)，然后通过干扰素基因刺激物(STING)发出信号，诱导IFN-Is的表达。

为了了解微生物群如何诱导IFN-Is的基础表达，作者分析了不同先天性免疫途径缺陷的小鼠。他们发现，微生物群诱导IFN-Is涉及cGAS-STING通路的紧张性激活，这不需要直接的细菌-宿主细胞接触。因此，在cGAS-STING通路中消融的小鼠对HSV-1和VSV感染的反应较差且更易感。

“包括肠道菌群在内的细胞外微生物的固有免疫感知通常被认为是通过细胞表面受体如TLRs发生的，而胞质免疫受体如cGAS的激活只发生在对侵袭性DNA病毒、致病菌、或配备毒力因子使其能够在细胞内入侵和复制的寄生虫。因此，细胞内cGAS-STING通路是细胞外肠道细菌的感受器的发现是出乎意料的。而且，我们还不清楚肠道细菌是如何通过诸如粘液和肠道上皮层等屏障与宿主细胞物理分离，然而却能够触发系统性的cGAS-STING-IFN-I反应来保护远端器官抵抗病毒的，”斯德哥尔摩大学的Nelson Gekara博士解释道。

细菌膜囊泡(MVs)是细菌释放的小脂质双层囊泡，很可能可以穿过组织以及细胞膜屏障。因此，研究人员认为MVs是允许肠道细菌将DNA递送到远处宿主细胞从而介导系统性cGAS-STING-IFN-I反应的可能载体。的确，他们发现含有来自肠道菌群的膜囊泡的DNA存在于血液循环中，当在体外与细胞共同孵育或接种到小鼠体内时，这类MVs促进了病毒的清除。

Nelson Gekara博士总结说：“这项研究填补了我们对肠道菌群如何介导全身免疫调节的理解的一个重要空白。他们还强调了抗生素的不被重视的风险：抗生素通常由自我药疗的患者服用，以“治疗”未确诊的疾病，有时被处方给患者，作为预防病毒感染后经常出现的细菌感染。我们的结果表明，通过扰乱微生物群，抗生素会对我们对抗病毒感染的能力产生不利损害。在当前全球病毒大流行的时代，一个相关的、也许是及时的信息是，过度使用抗生素会加剧病毒感染。”（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2022-05-gut-microbiota-viral-infections-immune.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。