腸道微生物群是生活在我們腸道內的微生物的集合，對腸外器官穩態(tài)和炎癥有著(zhù)深遠的影響。腸道微生物群的變化，被認為與肥胖、過(guò)敏、癌癥以及精神障礙有關(guān)。但這些研究通常關(guān)注的是占據腸道微生物群最大比例的腸道細菌。實(shí)際上，腸道微生物群中還包括真菌、以及原生動(dòng)物等，原生動(dòng)物和細菌一樣是單細胞，但體積更大，也更復雜，大多數已知的原生動(dòng)物被歸類(lèi)為寄生蟲(chóng)，但也有一些在宿主體內以共生關(guān)系存在。
哮喘是一種氣道和肺部的異質(zhì)性慢性炎癥疾病，其特征是顯著(zhù)的組織重塑和炎癥。越來(lái)越多的實(shí)驗和臨床證據表明，腸道微生物群是哮喘發(fā)生和嚴重程度的相關(guān)危險因素。然而，除了細菌生態(tài)失調之外，微生物促進(jìn)哮喘的直接證據很少，缺乏與哮喘發(fā)生風(fēng)險有因果關(guān)系的微生物種類(lèi)的識別和證據。
2024年12月19日，加拿大多倫多大學(xué)的研究人員在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：A gut commensal protozoan determines respiratory disease outcomes by shaping pulmonary immunity 的研究論文。
該研究發(fā)現了腸道與肺部之間的一種全新的信息交流通路，腸道微生物中的一種鮮為人知的成員——腸道共生原生動(dòng)物Tritririchomonas musculis（T.mu）通過(guò)重塑肺部免疫環(huán)境，對呼吸系統健康產(chǎn)生有益和有害的影響。
與直接感染肺部的病原體不同，研究人員懷疑腸道微生物群的共生成員通過(guò)腸道-組織軸產(chǎn)生腸道外影響。決定這些微生物驅動(dòng)軸的組織特異性的潛在機制尚不清楚，可能涉及微生物代謝產(chǎn)物、神經(jīng)元調節或免疫細胞遷移。
2型先天淋巴樣細胞（ILC2）與哮喘的發(fā)生有關(guān)，并且在腸道寄生蟲(chóng)感染期間從腸道進(jìn)入淋巴管和血液，作為活化的先天免疫細胞在肺內短暫聚集。ILC2作為組織駐留細胞，在各種信號刺激后產(chǎn)生IL-5和IL-13，ILC2的激活和擴增發(fā)揮著(zhù)抗寄生蟲(chóng)的防御作用。
在這項最新研究中，研究團隊發(fā)現，一種腸道共生原生動(dòng)物——小鼠三毛滴蟲(chóng)（Tritririchomonas musculis，簡(jiǎn)稱(chēng)T.mu）可遠程塑造肺部免疫環(huán)境，從而促進(jìn)嗜酸性粒細胞對氣道血管周?chē)钠帘?。肺特異性嗜酸性粒細胞增多需要腸源性炎癥性2型先天淋巴樣細胞（ILC2）與肺駐留T細胞和B細胞之間的三方免疫網(wǎng)絡(luò )。這一免疫網(wǎng)絡(luò )加劇了過(guò)敏性氣道炎癥的嚴重程度，同時(shí)阻礙了肺結核分枝桿菌的全身播散。
在重度過(guò)敏性哮喘人類(lèi)患者的痰液中鑒定出的原生動(dòng)物DNA序列，進(jìn)一步強調了腸道共生原生動(dòng)物與人類(lèi)疾病的相關(guān)性。
該研究的核心發(fā)現：
腸道共生原生動(dòng)物Tritririchomonas musculis（T.mu）驅動(dòng)腸道來(lái)源的ILC2轉運到肺部；
T.mu通過(guò)ICOS-OX40-IL-2通路“灌輸”ILC2、B細胞和T細胞的三方免疫網(wǎng)絡(luò )；
T.mu觸發(fā)的肺免疫網(wǎng)絡(luò )促進(jìn)穩態(tài)嗜酸性粒細胞增多；
T.mu可加重哮喘并增強對結核分枝桿菌（M.tb）的屏蔽作用。
綜上所述，這些發(fā)現表明腸道共生原生動(dòng)物通過(guò)腸道控制的肺部免疫網(wǎng)絡(luò )調控肺部免疫，對環(huán)境氣道過(guò)敏原和肺部感染做出反應，促進(jìn)有益和有害的疾病結局。
研究團隊表示，這項研究改變了我們對于自身與微生物組之間關(guān)系的認知方式，提醒了我們不應只關(guān)注腸道細菌，還應該關(guān)注包括原生動(dòng)物在內的其他之前被忽視的微生物，以進(jìn)一步了解它們對健康和疾病的影響。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01336-9
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