研究人員近日在《Cell Reports》雜志上發(fā)表報告稱(chēng),腸道微生物刺激非免疫肺細胞中的抗病毒信號,以在感染初期抵御流感病毒。增強的基線(xiàn)I型干擾素(IFNα/β)信號驅動(dòng)了抗病毒反應,減少了小鼠流感病毒復制和體重減輕,但隨著(zhù)抗生素治療這種保護作用會(huì )減弱。
"這項研究支持了以下觀(guān)點(diǎn):服用抗生素不當不僅會(huì )促進(jìn)抗生素耐藥性、消除有用的保護性益生菌,還可能使你更容易受到病毒感染。"來(lái)自英國弗朗西斯·克里克研究所的該研究通訊作者Andreas Wack說(shuō)道。"在一些國家,畜牧業(yè)大量使用抗生素,用于預防感染,因此接受治療的動(dòng)物可能更容易受到病毒感染。"
IFNα/β信號免疫防御病毒感染中起著(zhù)核心作用。這些途徑通過(guò)精細微調可以獲得抗病毒保護,同時(shí)避免組織損傷的炎癥。這種平衡在具有導致高干擾素產(chǎn)生的遺傳變異的個(gè)體中是明顯的。它們可以增強對病毒的免疫反應,但另一方面,它們顯示出慢性自身炎癥的跡象。目前還不清楚IFNα/β信號如何調節這種平衡來(lái)同時(shí)保證最小程度的炎癥反應和最大程度的抗病毒保護作用。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,Wack和他的團隊利用由于突變增加IFNα/β受體的表達水平的小鼠進(jìn)行了研究,這些小鼠的基線(xiàn)IFNα/β信號升高了。這些小鼠對流感病毒感染更有抵抗力,體重減輕較少,感染8小時(shí)后病毒基因表達降低,兩天后流感病毒復制減少。鑒于病毒載量控制較早,因此隨后IFNα/β信號和抗病毒免疫反應沒(méi)有完全啟動(dòng)。結果表明,調節IFNα/β受體的表達水平可以精準調控肺部的IFNα/β信號。
基線(xiàn)IFNα/β信號增強的保護作用在抗生素治療2-4周后降低了,主要在肺間質(zhì)細胞的IFNα/β信號降低了--這是一群組成結構組織器官的非免疫細胞。相反,糞便移植逆轉了抗生素引起的對流感病毒感染的易感性,這表明腸道微生物可能發(fā)揮了作用。
總的來(lái)說(shuō),結果表明微生物群增加了肺間質(zhì)細胞的IFNα/β信號,從而提高了抵御流感病毒感染的能力。這項新發(fā)現與之前的研究結果一致,之前的研究表明,口服抗生素治療的小鼠更容易感染病毒,包括甲型流感病毒。
Wack說(shuō):"這項研究和以往的研究都表明,微生物驅動(dòng)的信號可以在多個(gè)層面發(fā)揮作用,在非免疫細胞中誘導抗病毒狀態(tài),在感染早期控制感染,并在感染后期增強免疫細胞的功能。"
下一步,研究人員計劃進(jìn)一步研究微生物驅動(dòng)抗病毒耐藥的確切起源和機制。"以前的研究表明,肺部基質(zhì)細胞中微生物驅動(dòng)的信號可能來(lái)自腸道或肺部," Wack說(shuō)。然而,在這里展示的研究中,糞便移植實(shí)驗的結果強烈表明,腸道參與了這種效應。我們很想知道從腸道到肺部信號的確切性質(zhì),我們正在研究幾個(gè)假設。"