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哺乳动物肠道共生菌与宿主互作机制尚不明确。本研究中,研究人员发现小鼠肠上皮细胞在菌群存在时分泌 APOL9a/b,其通过共生菌神经酰胺 - 1 - 磷酸(Cer1P)脂质高特异性结合拟杆菌目细菌,诱导外膜囊泡(OMVs)生成,增强 IFN-γ 信号及 MHCⅡ 表达。敲除 Apol9a/b 损害免疫屏障,致感染后早期死亡。
哺乳动物肠道栖息着数万亿共生细菌,这些细菌通过各种生物活性分子与宿主相互作用
1,2。然而,宿主进化出的从这些共生关系中获益的互惠策略在很大程度上尚未被探索。本文报道,小鼠肠上皮细胞在微生物群存在时分泌载脂蛋白 L9a 和 b(APOL9a/b)。通过将结合 APOL9 的细菌类群的流式细胞术分选与 16S 核糖体 RNA 基因测序(APOL9-seq)相结合,研究发现 APOL9a/b 及其人类同源物 APOL2 通过共生神经酰胺 - 1 - 磷酸(Cer1P)脂质高度特异地覆盖属于拟杆菌目(Bacteroidales)的肠道细菌。在肠道优势共生菌多形拟杆菌(
Bacteroides thetaiotaomicron)中,Cer1P 合成途径的基因缺失显著降低了 APOL9a/b 与该细菌的结合。APOL9a/b 的覆盖并不裂解细菌细胞,而是诱导靶细菌产生外膜囊泡(OMVs)。随后,拟杆菌引发的 OMVs 增强宿主的干扰素 -γ(IFN-γ)信号传导,以促进肠道上皮细胞中主要组织相容性复合体 Ⅱ 类(MHCⅡ)的表达。在小鼠中,
Apol9a/b的缺失损害了肠道 MHCⅡ 指导的免疫屏障功能,导致因肠道病原体感染而早期死亡。研究数据表明,宿主诱导因子如何通过选择性靶向共生 Cer1P 分子来促进肠道免疫稳态。