在兒童期及早接觸微生物被認(rèn)為有助于增強(qiáng)免疫系統(tǒng)，保護(hù)兒童免于罹患過敏癥和哮喘，然而一直以來科學(xué)家們對于其發(fā)生的信號機(jī)制并不清楚?，F(xiàn)在，研究人員在小鼠中揭示了這一機(jī)制，可用來說明接觸微生物在哮喘和潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病中的作用。

在3月22日《科學(xué)》（Science）雜志上在線發(fā)表的一篇文章中，來自哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員在小鼠中證實(shí)在生命早期接觸微生物可以減少機(jī)體內(nèi)一種稱為穩(wěn)定自然殺傷T細(xì)胞（(iNKT細(xì)胞)的細(xì)胞數(shù)量。這種iNKT細(xì)胞可以對抗感染，但也能攻擊機(jī)體，引發(fā)諸如哮喘或炎癥性腸病等大量的疾病。

該研究提供了“衛(wèi)生學(xué)假說”的證據(jù)，該假說提出在一些發(fā)達(dá)地區(qū)，盛行利用抗生素和抗菌藥物來減少兒童與微生物的接觸，結(jié)果使得兒童自身免疫性疾病的發(fā)病率增加。

在這篇文章中，研究人員將實(shí)驗(yàn)小鼠分成了兩組：一組小鼠是在無菌環(huán)境中培育的無菌（germ-free ，GF）小鼠，一組則是在正常實(shí)驗(yàn)室條件下培育的無特異性病原體（specific-pathogen-free）小鼠。他們誘導(dǎo)這些小鼠引發(fā)出哮喘或潰瘍性結(jié)腸炎。研究人員發(fā)現(xiàn)GF小鼠肺中有更多數(shù)量的iNKT細(xì)胞，并引發(fā)了更嚴(yán)重的疾病癥狀，表明接觸微生物在某種程度上影響了iNKT細(xì)胞水平，使得GF小鼠更易于罹患炎性疾病。研究還發(fā)現(xiàn)GF小鼠生命早期接觸微生物不足，并不能通過在成年期接觸更廣泛的微生物來得到補(bǔ)償。

為了找到能用于解釋微生物接觸影響的機(jī)制，研究人員將焦點(diǎn)放在了一種與炎癥和iNKT細(xì)胞相關(guān)的信號蛋白CXCL16上。研究人員發(fā)現(xiàn)相比于正常小鼠，GF小鼠結(jié)腸和肺組織中的CXCL16表達(dá)水平較高，抑制CXCL16表達(dá)可降低這些組織中的iNKT細(xì)胞數(shù)量和炎癥程度。

微生物和基因

分析CXCL16編碼基因表明GF小鼠中CXCL16過表達(dá)是由于基因上有5個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了超甲基化。Kasper說：“我們借助幾種可調(diào)控DNA甲基化作用的化合物證實(shí)超甲基化作用上調(diào)了CXCL16，導(dǎo)致了iNKT細(xì)胞水平增高?！?/SPAN>

Kasper說這些研究結(jié)果揭示了一條信號通路：在不接觸某些微生物的情況下，甲基化作用會(huì)增進(jìn)CXCL16的表達(dá)，最終提高iNKT細(xì)胞數(shù)量和炎癥水平。

“有可能存在一些特殊的生物體及它們生成的分子影響了這一信號通路。這看起來像是在年齡非常小、非常小的時(shí)候就設(shè)置了自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，只是我們不知道是什么，”Kasper說。

德國慕尼黑大學(xué)兒童醫(yī)院哮喘與過敏癥學(xué)部主任Erika Von Mutiu 說：“目前尚不清楚是否在人類有相似的信號通路發(fā)揮作用，但是這些研究結(jié)果可作為流行病學(xué)研究的補(bǔ)充。它表明微生物組是非常重要的，接觸的年齡是起決定性作用的”。