短期口服嗜孢子芽孢杆菌对外周TCRβ库的选择性定量重塑与结构稳定性影响

《Infectious Agents and Cancer》：Short-term Bacillus clausii administration remodels the peripheral T-cell receptor repertoire through convergent CDR3 sequence architectures

　　

摘要

背景

肠道微生物群是系统免疫的主要调节因子，然而它对T细胞受体（TCR）库的结构组织的影响仍知之甚少。尽管已经证明益生菌可以通过改变细胞因子的产生和免疫细胞活性来调节免疫功能，但这些干预是否能在单克隆型分辨率下重塑循环T细胞库的架构尚不清楚。因此，我们使用超深度免疫库测序技术研究了短期使用Bacillus clausii对外周TCRβ库的长期影响。

方法

从一名健康个体在完成10天口服Bacillus clausii治疗前后立即采集了外周血单核细胞（单例研究）。通过互补的核苷酸和氨基酸定义来分析TCRβ库。评估了库的丰富度、多样性、克隆均匀性、V(D)J基因的使用情况、库的重叠程度、克隆型的差异丰度、CDR3序列组成、基序富集以及层次序列聚类，以表征益生菌摄入所引起的定量和结构变化。

结果

短期使用益生菌与外周TCRβ库的显著定量重塑有关。库的丰富度和多样性显著下降，同时伴有主导克隆型的集中和扩增。尽管低频克隆型部分有所缩减，但库的整体结构组织仍然保持稳定。CDR3长度分布、TRBV/TRBJ基因的使用情况以及主要的V-J重排基本保持不变，而基于丰度加权的库相似性仍然非常高。差异丰度分析表明，库的重塑主要是由现有克隆型的扩增驱动的，而不是新克隆的广泛出现。此外，扩增的克隆型分散到多个共享保守CDR3序列基序的簇中，尽管TRBV和TRBJ的使用具有异质性，这揭示了与种系基因组成无关的重复CDR3氨基酸序列模式。

结论

这些发现提供了初步证据，表明短期使用Bacillus clausii可能在对结构框架基本保持不变的情况下促进外周TCRβ库的选择性定量重塑。现有克隆型的优先扩增以及共享CDR3序列基序的识别表明，微生物群导向的干预可能会微调适应性免疫库的组织，而不是引起整体库的替换。尽管这些发现是在单例研究中观察到的，需要在更大的对照队列中进行验证，但超深度免疫库测序是一种敏感的方法，可用于研究微生物群导向干预的系统性免疫效应。

图形摘要