《Science》肠道细菌操纵肝脏抗肿瘤免疫功能

【字体: 时间:2018年05月25日 来源:

编辑推荐:

  科学家发现了肠道细菌和肝脏抗肿瘤免疫反应之间的新联系。5月25日,著名学术期刊《Science》发表了这项由美国国立癌症研究所(NCI)癌症研究中心(CCR)领导的这项研究结果。

  

“我们在很多肿瘤模型中都发现用抗生素处理小鼠,使小鼠体内某些细菌耗尽,肝脏免疫细胞组成也相应发生改变,间接影响肝脏肿瘤生长,”主持这项研究的Tim Greten博士说。“这为癌症治疗开启了一个新天地。”

尽管许多实验室都报道过肠道微生物群与癌症之间的关联研究,但关于肠道细菌对肝癌形成的作用仍知之甚少。

为了研究肠道细菌是否影响肝脏肿瘤发育,Greten博士和他的团队对三种肝癌小鼠模型开展了一系列实验。他们发现,当使用抗生素“鸡尾酒”耗尽肠道细菌后,小鼠肝脏肿瘤越来越小,肝脏转移也随之减少。

为什么肠道细菌耗尽能抑制小鼠肝脏肿瘤生长呢?

研究人员检查了肝脏中的免疫细胞,抗生素处理使小鼠肝脏中NKT(recruited natural killer)细胞数量增加。接下来,他们在三种小鼠模型体内证明,抗生素处理导致的肿瘤生长减缓依赖于这些NKT细胞。什么因素导致了肝脏中NKT细胞的积累?结果发现,肝脏毛细血管内壁细胞表达的CXCL16蛋白水平升高引发了NKT细胞积累。

“我们不禁发问,为什么抗生素让小鼠的内皮细胞产生更多CXCL16蛋白?”Greten博士说。“这是一个关键的疑点。当我们发现胆汁酸(bile acids)可以控制CXCL16蛋白的表达后,一切都明了了。”

延伸阅读:好消息!提高血液胆汁酸水平能燃脂减肥

胆汁酸是肝脏分泌的一种帮助分解脂肪的消化液,肠道共生菌可以介导初级胆汁酸(primary BA)为次级胆汁酸(secondary BA)代谢,来自肠道的血液经过肝脏,为肝脏带来肠道细菌代谢产物,这部分血液占肝脏血液供应的70%,肝脏胆汁酸平衡受肠道细菌代谢影响。

研究人员发现初级胆汁酸上调CXCL16表达,次级胆汁酸抑制CXCL16表达。用万古霉素(vancomycin)消灭小鼠肠道中的革兰氏阳性菌(介导初级胆汁酸到次级胆汁酸代谢细菌)明显提高了NKT细胞积累,并抑制小鼠肝脏肿瘤生长。

 “我们喂小鼠吃不同胆汁酸或在小鼠肠道内定植胆汁酸代谢细菌,发现也可以改变NKT细胞数量,调控肝脏肿瘤。”因此,肠道菌群变化能影响肝脏免疫细胞功能。最后,研究人员还发现,一种名为Clostridium scindens的梭状芽孢杆菌,是控制CXCL16表达、NKT细胞积累和肝脏肿瘤生长的调控者之一。

Greten博士解释,我们知道许多研究证明肠道细菌与免疫反应之间有联系。这项研究的重要意义在于,我们不仅识别了一种新的相关性,而且确定了细菌影响肝脏免疫应答的完整机制。同时,我们注意到,在人类肝脏中,胆汁酸也能控制CXCL16表达。尽管这些还是初步结果,但本研究所描述的新机制很可能用于肝癌患者治疗。

这篇《Science》是一篇典型的基础研究发现。基础研究增加了我们对人类行为和生物学的理解,为推进疾病预防、诊断和治疗打基础。

科学是一个不可预测的渐进过程,每一项研究进展都建立在过去发现的基础之上,如果没有基本的基础研究知识,大多数临床进展都不复存在。

免费索取CRISPR/Cas9基因敲除小鼠模型制备技术手册

原文检索:Gut microbiome–mediated bile acid metabolism regulates liver cancer via NKT cells

(生物通:伍松)

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号