2021-12-12 10:20

科学家开发了一种预防肠道炎症的疫苗

炎症性肠病(IBD)是一个总括性术语,描述了许多涉及消化道慢性炎症的疾病,包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。这些条件与肠道菌群的某些变化有关。

消化道中有数十亿的细菌和其他微生物,它们发挥着关键和有益的作用。然而,如果这些生物体受到不恰当的控制,如在生态失调中,就会导致一系列广泛的慢性炎症疾病。

在患有这些疾病的患者中,他们减少了肠道菌群中的细菌多样性,大量的细菌产生一种叫做鞭毛蛋白的蛋白质,这种蛋白质可以促进微生物侵入黏膜并激活促炎基因表达。

在肠道内,有一层无菌黏液覆盖在肠壁上。这面墙在身体和内部消化道之间起到了抗细菌屏障的作用,因此,提供了防止炎症的保护。身体有自己的方式来抵御鞭毛蛋白,因为过去的研究表明,某些抗体是在黏液层中发现的。

现在,发表在期刊上的一项新研究报告称,针对鞭毛蛋白(一种形成细菌活动能力的附肢的蛋白质)的靶向免疫可以改变肠道菌群,降低细菌引发炎症的能力,从而保护身体免受慢性炎症疾病的伤害。

研究人员此前发现,肠道菌群与炎症有关的一个共同特征是某些细菌种类的鞭毛蛋白表达水平增加。这可能导致细菌穿透肠道黏膜,改变体内平衡。

Gut bacteria, gut flora, microbiome 3D illustration. Image Credit: Anatomy Insider / Shutterstock

接种疫苗对chronic炎性疾病

由佐治亚州立大学生物医学科学研究所和神经科学研究所的研究人员率先开展的这项研究表明,以鞭毛蛋白为靶点可能为预防胃肠道炎症疾病(如炎症性肠病、代谢综合征和肥胖)的疫苗接种铺平道路。

为了得到他们的发现并验证他们的假设,研究人员用鞭毛蛋白免疫小鼠,以诱导适应性免疫反应,这样身体就可以产生抗体。接种疫苗的小鼠也显示了肠道菌群的改变,这与较低的炎症状态有关。

此外,对肠道和微生物群的详细分析显示,与未接种疫苗组相比,不仅强烈表达鞭毛蛋白的细菌水平下降,而且在肠道粘膜中也没有。鞭毛蛋白还与引发常见疾病如肥胖和糖尿病有关,研究小组在食用高脂肪食物的老鼠身上试验了疫苗。他们发现接种疫苗的老鼠不会肥胖,而未接种疫苗的老鼠则会肥胖。

研究人员在论文中写道:“因此,使用鞭毛蛋白,或许还有其他病原体抗原,可能会提供一些对慢性炎症疾病的保护。”

研究人员正计划开发可食用的鞭毛蛋白填充纳米颗粒,以进一步开展研究,并开发引入疫苗的新方法。进一步的实验和分析正在进行中,计划在患有慢性炎症或代谢紊乱的动物身上测试疫苗。

期刊引用:

Tran, H.Q, Ley, r.e., Gewirtz, A.T.等。鞭毛蛋白诱导的适应性免疫抑制鞭毛菌群并接种疫苗对抗慢性炎症疾病。Nat Commun 10,5650 (2019) doi:10.1038/s41467-019-13538-y, https://www.nature.com/articles/s41467-019-13538-y