论文部分内容阅读
肠道共生菌在肠道免疫系统的发育、分化和稳态维持方面发挥着重要作用。在无菌条件下,小鼠的肠道相关淋巴组织比如肠系膜淋巴结(Mesenteric lymph nodes)变小,同时肠道免疫细胞的数量明显减少。肠道共生菌如Bacteroides fragilis可以通过表面分子多糖A诱导Treg细胞的分化和增殖。另一方面,肠道炎症或者疾病状态下的共生菌失衡又会促进炎症并恶化疾病。例如,来源于炎症性肠炎患者的共生菌可促进Th17细胞的分化,从而加剧T细胞转输诱导的肠道炎症。IL-18作为起始和扩大免疫反应的重要细胞因子,其成熟需要经历两个步骤:胞内的caspase-1前体通过与其它蛋白组装形成炎症小体而自剪切活化;活化的caspase-1再将IL-18前体剪切为有活性的成熟体形式。最近的研究表明IL-18在肠道菌群稳态中也发挥着重要的作用。Il18-/-小鼠肠道菌群组成相对野生型小鼠明显改变,同时其肠道紊乱的菌群还可增加同窝饲养的野生型小鼠对诱导型肠炎的敏感性。炎症小体的组分蛋白如NLRP3或NLRP6缺陷后小鼠肠道菌群也会发生紊乱,并增加小鼠对诱导型肠炎的敏感性。此外,Nlrp6-/-小鼠肠道紊乱的菌群还会导致小鼠更易发结直肠癌。这些结果表明,由炎症小体或IL-18缺失引起的共生菌紊乱可以调控肠道的免疫防御和免疫稳态,但该过程涉及的机制还不清楚。在本课题中,我们探究了 IL-18和炎症小体组分相关蛋白缺陷小鼠肠道免疫系统的变化情况,以及共生菌在其中的作用。我们发现Il18-/-小鼠小肠上皮内淋巴细胞和固有层免疫细胞缺失,而结肠上皮内淋巴细胞和固有层免疫细胞的数量相对于野生型小鼠均无明显变化。Il18-/-小鼠体内肠道相关淋巴组织如派氏结和肠系膜淋巴结及外周淋巴器官包括脾脏、肝脏和胸腺免疫细胞的数量相对于野生型小鼠也无明显变化。我们还发现炎症小体组分相关蛋白如NLRP3、NLRP6、ASC和caspase-1缺陷后小鼠小肠免疫细胞的数量无明显变化。进一步的研究发现在Asc-/-小鼠和Casp1-/-小鼠肠道组织中也可检测到成熟IL-18的表达,表明IL-18在肠道中可能存在独立于炎症小体的成熟方式。同窝饲养和交叉饲养实验表明,Il18-/-小鼠小肠免疫细胞缺失的表型是由肠道共生菌失调引起的。利用LefSe方法对肠道共生菌的组成进行分析,我们在菌属水平上发现了Ureaplasma和Parasutterella两类共生菌与Il18-/-小鼠小肠免疫细胞的缺失相关。进一步实验表明,Il18-/-小鼠肠道紊乱共生菌通过RIP3-MLKL信号途径诱导免疫细胞坏死。此外,我们还发现Il18-/-小鼠肠道紊乱共生菌可以增加小鼠对李斯特菌感染的易感性。综上所述,我们的研究结果表明IL-18对于肠道共生菌的稳态至关重要,并且紊乱菌群可显著调控肠道免疫系统的稳态。