肠道微生物与肠上皮细胞互作的免疫调节机制

人体肠道中寄居着数量众多、种类繁异的微生物,其在机体营养吸收、物质代谢以及免疫调节等方面发挥着积极作用,但肠道微生物(gut microbiota)群落结构失调或组织易位则与多种疾病的发生发展密切相关。肠上皮细胞(intestinal epithelial cells)作为机体直接接触众多肠道微生物的第一道屏障,在响应肠道微生物定植、调节肠道微生物群落结构以及维持肠黏膜屏障功能等方面发挥着至关重要的作用。本文将主要从肠黏膜免疫调控的角度,介绍肠道微生物与肠上皮细胞互作分子机制的最新研究进展。     

肠道微生物与血清素互作研究进展

肠道微生物在肠道稳态和大脑健康中发挥着举足轻重的作用.血清素是大脑的一种重要的单胺类神经递质,90％以上在结肠肠嗜铬细胞中由色氨酸代谢转化而来,在机体发挥广泛作用.近年来的研究表明,血清素对机体发挥的作用可能受到肠道微生物影响.肠道中某些微生物具有产生血清素的能力,同时,微生物群及其代谢产物(如丁酸)能通过影响色氨酸羟...     

microRNA 对宿主和肠道微生物互作的调控

摘要:肠道内环境是宿主和肠道微生物菌群互作的结果,肠道菌群一方面通过抗原物质调节肠道组织的免疫稳定,另一方面,肠道菌群参与糖、脂、蛋白质代谢,产生的代谢产物能够调控细菌营养代谢、群体结构和肠道组织的营养吸收等。microRNA是宿主细胞内调控基因表达的重要因子,肠道微生物菌群不仅调控宿主mRNA的转录,同时也影响某些基因的转录后修饰。研究表明,肠道菌群通过与宿主肠道组织互作,调节肠上皮组织内某些参与炎症应答和屏障功能的microRNA 的表达。本文介绍了肠道微生物与宿主互作的基本内容,对microRNA在肠道微生物与宿主互作和肠道健康中的调节进行综述。     

哺乳动物肠道微生物与碳水化合物的互作及其影响

肠道微生物具有调节宿主营养、免疫以及能量代谢等生理功能.饮食是影响哺乳动物的肠道微生物的一个重要因素.碳水化合物是哺乳动物食物能量的主要来源,因此研究肠道微生物与碳水化合物的代谢之间的关系及其影响具有重要意义.基于近年相关研究,本文从碳水化合物对肠道微生物组成的影响、肠道微生物对碳水化合物的代谢机制以及碳水化合物发酵产...     

肠道菌群与肠道上皮细胞线粒体相互作用的研究进展

肠道菌群与肠道上皮细胞线粒体在来源、功能和结构等诸多方面密切相关。肠道菌群及其代谢产物可通过调节肠道上皮细胞的能量代谢来影响线粒体的功能。同时,肠道上皮细胞线粒体也对肠道菌群的丰度和分布等有一定的影响。肠道菌群与肠道上皮细胞线粒体的相互作用主要体现在活性氧水平和Ca²⁺稳态两个方面。本文重点阐述了肠道菌群与肠道上皮细胞线粒体相互作用中活性氧水平与Ca²⁺稳态的研究新进展,为临床针对性调节肠道菌群和肠道上皮细胞线粒体,达到调节肠道功能、改善相关疾病的目的。

     

宿主遗传背景与肠道微生物互作研究进展

“微生物”这一名词指非常小的生物,如古菌、细菌、原生生物、真菌和病毒,肠道“微生物组”表示的是肠道微生物集合体。它们实际上共享宿主的身体空间,但作为宿主健康和疾病的决定因素却几乎被忽视。作为信息的集合,微生物组包括微生物的基因组数据、结构元件、代谢物和环境条件。最近对肠道微生物组的研究表明,微生物群落在维持宿主稳态和调节宿主表型上发挥着重要作用。随着包括二代测序(next-generation sequencing, NGS)在内的新技术的出现以及微生物群落序列谱等深入测定技术出现,人们对肠道微生物组与宿主遗传背景之间的关系有了许多见解。本文通过肠道微生物组学的概述,基于全基因组关联分析技术建立肠道微生物组学与宿主遗传之间联系,并对宿主遗传学与肠道微生物组的关系及未来发展前景进行探讨。     

单胃动物肠道微生物菌群与肠道免疫功能的相互作用

动物胃肠道栖息着大量的微生物,这些微生物及其代谢产物在营养、免疫等方面对宿主的健康有重要的意义。近年来研究发现肠道微生物与免疫系统间存在密切的交流和互作机制,尽管肠道共生菌具有定植抑制效应,但肠道微生物也可通过其特定组分刺激免疫细胞如Tregs细胞、Th17细胞的分化,肠道菌群的紊乱可能导致细菌移位、肠道屏障功能损伤,影响机体健康。宿主免疫系统可通过分泌多种免疫效应因子如MUC、sIgA、ITF、RegIIIγ、α-防御素等调节肠道微生物的分布和组成,调节肠道菌群的稳态。本文综述了单胃动物肠道微生物菌群的组成,深入探讨了肠道微生物菌群与动物肠道免疫功能之间的相互作用。     

肠道微生物多样性与能量代谢调控及肥胖关系的研究进展

肠道微生物与宿主之间相互选择,构成了一个相对稳定的超有机体。宿主基因型和遗传关系影响肠道微生物的生态学特征,而肠道微生物发酵肠道内多糖,为宿主提供可吸收利用的养分,增强肠道对养分吸收的能力。同时,肠道微生物还影响一些转录因子的活性,调控宿主基因的表达,增强宿主甘油三酯的合成和脂肪沉积,减少脂肪酸氧化分解,调控宿主能量代谢。     

肠上皮与肠道微生物相互作用研究进展

肠道不仅是消化和吸收的主要场所,也是机体重要的免疫器官。人类肠道中存在着超过百万亿的微生物,其在漫长的自然选择及共同进化中与宿主形成了紧密的共生关系。肠上皮是先天免疫的一个组成部分,通过各种黏膜保护屏障将肠腔内容物与机体内环境分隔开。各种肠上皮细胞相互协调维持肠道内稳态,并与肠道微生物、肠黏膜免疫系统共同形成抵御肠腔内有害抗原的第一道防线。肠上皮作为肠道微生物和肠黏膜免疫系统相互作用的枢纽,在黏膜免疫防御体系中具有重要作用,本文就肠上皮与肠道微生物之间的相互作用进行综述,旨在深入理解肠上皮,为探索肠道相关疾病的治疗提供新思路。     

微生物和肠道干细胞互作调控幼龄动物肠道发育的研究进展

肠道干细胞通过增殖和分化沿隐窝-绒毛轴不断地向上迁移,构成全部肠上皮细胞,是生命早期肠道发育的结构基础.肠道微生物可通过其表面分子或者代谢物调控肠道干细胞的命运与功能,继而影响肠道发育轨迹.本文对肠道干细胞稳恒及上皮更新作用驱动幼龄动物肠道发育、修复肠道稳态的研究进行综述.重点解析肠道微生物表面鞭毛蛋白、肽聚糖、脂多糖以及微生物三大代谢产物短链脂肪酸、色氨酸代谢物、次级胆汁酸对肠道干细胞增殖与分化的调控机制.探讨益生菌、益生元等营养物质及菌群移植对肠道干细胞发育的促进作用,为研究生命早期微生物菌群与肠道发育互作提供参考.     

线粒体功能异常与肿瘤的生成

肿瘤的发生是一个多种信号网络相互参与调节的复杂过程,随着进程的继续,肿瘤细胞逐渐表现出无限增殖、抵抗凋亡、逃避免疫监督、侵袭与转移以及出现异常的代谢途径等标志性特征。线粒体作为一种独特的细胞器,其在细胞能量代谢、氧自由基生成和细胞凋亡等过程中的作用都与肿瘤细胞的发生密切相关。文中就近年来线粒体功能异常在肿瘤发生、形成中所发挥的作用进行综述。     

“呼吸系统慢病共性机制”专题特约综述:肠道菌群在慢性阻塞性肺疾病中的作用

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease),简称“慢阻肺”,是最常见的慢性呼吸道疾病之一,临床特征主要包括气流受限和呼吸困难、咳嗽及咳痰等慢性呼吸道症状。慢阻肺已成为第三大死亡病因,在全球范围内呈现高患病率、高死亡率和高疾病负担的流行病学特征,防控形式十分严峻。“肠-肺”轴概念的提出为慢阻肺等慢性呼吸道疾病发病机制研究及临床防治提供了新的方向。肠道菌群(gut microbiota)是寄居在机体肠道内微生物的统称,对宿主免疫、代谢等健康稳态具有重要作用。近年来的研究证实肠道菌群可能参与了慢阻肺的发生发展,一方面慢阻肺患者和动物的肠道微生物组成和功能异常,另一方面慢阻肺肠道菌群可诱发疾病样症状,而重塑肠道菌群至少部分可以延缓慢阻肺进程,减轻慢阻肺症状。本文旨在概述慢阻肺肠道微生物组最新发现,尤其是慢阻肺演进中的肠道菌群变化规律及其对慢阻肺发病的作用机制研究进展,为临床诊疗与研究提供新思路。     

肠道菌群调控脂质代谢作用与机制的研究进展

近年来,肠道菌群对机体脂质代谢的调控机制成为研究热点。在肥胖小鼠或脂质代谢紊乱小鼠中,都存在肠道菌群的改变。通过粪菌移植、服用益生菌等方法可调节肠道菌群的平衡进而有效改善机体的脂质代谢紊乱。这篇综述中聚焦肠道菌群对脂质代谢的调控作用,并进一步从心血管系统疾病、神经系统疾病、非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)、肥胖和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)等脂质代谢紊乱疾病展开阐述,最后探索了肠道菌群调节脂质代谢紊乱的治疗前景。     

肠道菌群与肠黏膜免疫衰老的关系

衰老已成为引发慢性疾病的危险因素之一,众多慢性疾病的发生发展与老年群体的肠道免疫功能失调密切相关。衰老显著影响肠道免疫系统和肠道菌群稳态,本文回顾了伴随衰老发生的肠黏膜免疫功能变化,包括 Toll样受体（TLRs）、T细胞和B细胞及炎症细胞因子,如IL-6、TNF-α和IFN-γ等。分析了与年龄相关的典型肠道微生物及其代谢产物的变化。衰老导致肠道菌群的组成和多样性发生变化,与年龄相关的拟杆菌、双歧杆菌、丁酸梭菌等肠道菌群发生变化,肠道菌群代谢物短链脂肪酸（SCFAs）、胆汁和吲哚及吲哚衍生物减少,肠道菌群稳态失衡。本文探讨了肠道菌群及其代谢物与肠道免疫系统之间的相互作用,并提出肠道菌群与肠黏膜免疫功能间存在高度关联性。正常情况下,健康的免疫系统和肠道菌群相互加强,共同促进宿主健康。然而,随着年龄的增长,肠黏膜完整性及肠道菌群稳态失衡,导致免疫应答及调节能力下降,不能有效应对各种外源侵害。同时,免疫系统的持续性损伤更进一步加深肠道菌群失衡。老年人肠道菌群的变化影响防御素等抗菌肽、免疫球蛋白A（IgA）等关键免疫分子的多样性和数量。肠道中免疫分子的异常表达也导致肠道微生物组成的变化,影响肠道健康,并可能增加疾病的风险。肠道菌群代谢物通过与肠道受体相互作用,激活相关信号通路,直接调节免疫细胞,控制免疫系统,影响肠道屏障和肠道免疫功能,对肠道具有肠道免疫调节作用。随着肠道菌群与免疫衰老的关系越来越清晰,未来的研究可以探索针对肠道菌群调节的抗衰老和增强免疫策略。此外,本文进一步探讨了通过饮食干预和粪便微生物群移植（FMT）调控肠道菌群及肠道免疫功能,进而延缓免疫衰老的策略。饮食干预通过对老年人饮食结构的调整及补充微生物制剂,促进有益菌生长,维持肠道屏障,减少慢性炎症产生。FMT则是将健康个体的粪便移植到受体中来增强黏膜完整性和促进微生物多样性。本文综述了肠道菌群抗衰老手段的研究进展,深入探讨了衰老、肠道菌群与免疫应答之间的复杂机制,以期为靶向调节肠道菌群促进肠道黏膜免疫功能促进健康、抗衰老的研究提供参考。     

肠道微生物群与药物相互作用的研究进展

药物的代谢是机体对药物处置过程的关键步骤,而肠道作为机体中重要的微生态系统,其在药物代谢方面的作用至关重要。肠道微生物群能够对各种药物等外源化合物进行生物转化、积累,并改变这些物质的活性和毒性,从而影响宿主机体对它们的反应。肠道微生物群与药物之间的相互作用相当复杂,亟待更多更加深入、全面的发掘和研究。近年来,随着人们对肠道微生物群代谢及其与药物互作关系,肠道菌-宿主共代谢认知的不断深化,越来越多的研究表明肠道微生物在药代动力学中扮演重要角色。本文通过调研、整理、归纳和总结国内外相关文献资料,对机体肠道微生物的分类、功能,几种常用药物对肠道微生物的影响以及肠道菌群对药物的代谢作用效果与几个主要的机制进行了梳理和综述,并讨论了微生物和药物之间的双向互作。有利于增进对微生物群影响药物疗效及其代谢途径和机制的了解,提高调控肠道微生物改善治疗的可能性,为指导临床合理用药、精准用药、个体化治疗、药物的评价和新药研发等提供科学参考。