PNAS:ICOS和IL-10协同作用以促进宿主-微生物群落

2021
04/27

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全基因组关联研究(GWAS)

全基因组关联研究(GWAS)结果显示:ICOSLG(编码可诱导的共刺激配体ICOSL)是炎症性肠病的易感基因。ICOSL与树突状细胞中模式识别受体信号的增强,CD4 T细胞诱导IL-10的产生以及针对特定抗原的高亲和力抗体的产生有关,所有这些都可能解释其参与胃肠道炎症的机制。

(图片来源:www.pnas.org)

在最近发表于《PNAS》杂志上的一项研究中,来自美国阿拉巴马大学伯明翰分校的Craig L. Maynard团队发现:小鼠ICOSL缺乏会导致IL-10的大量产生以及CD4 T细胞的大量富集,在大肠近端区域尤为明显。成年小鼠ICOSL缺陷导致IL-10的分泌不足,诱导了严重的结肠炎症,而该症状可以通过甲硝唑治疗得以缓解。ICOSL缺陷小鼠结肠粘液中IgA和IgG抗体水平下降,并且其对微生物抗原(包括来源于鞭毛藻科粘液相关细菌的鞭毛蛋白)的识别能力也有所下降。ICOSL缺乏加以及CD4特异性的Il10基因缺失进一步导致幼年小鼠自发性出现结肠炎。进一步,作者发现在这种情况下,母体获得的抗体和宿主衍生的抗体都有助于生命早期的抗体库的形成,这些库在早期则介导了肠炎的保护作用。

(图1,IL-10暂时性缺失加剧ICOSL小鼠的肠炎表型)

在这项研究中,作者首先比较了ICOSL缺陷型小鼠在IL-10短暂性缺失的情况下肠炎的发生与发展。通过抗Thy1.1抗体介导IL-10分泌细胞的清除,作者发现小鼠肠道中CD4效应细胞的水平明显上升,同时伴随着肠道炎症的严重性的增加。

(图2,肠道受影响抗体主要识别共生菌抗原)

进一步,作者发现ICOSL的缺失会导致分泌IL-10细胞的水平自然升高,然而肠道中识别共生菌的抗体水平则明显降低,该趋势在肠道近端更为明显。通过对抗体组成进行分析,作者发现这些受到影响的抗体分子主要负责识别肠道共生菌来源的抗原靶标。

在此基础上,作者给小鼠提供了抗体以及IL-10双重治疗。结果显示,两者结合使用能够大幅附近小鼠生命早期的肠道稳态。而上述抗体在自然状态下既来源于母体,同时也来源于宿主自身。

总的来说,上述发现揭示了ICOSL依赖的抗共生菌抗体和IL-10在大肠微生物群的适应性免疫调节中的伙伴关系。此外,作者认为ICOSL缺陷小鼠可能有助于探索抗体在宿主-菌群共生中发挥的作用。

原始出处:Ashley E. Landuyt, Barbara J. Klocke, Lennard W. Duck et al., ICOS ligand and IL-10 synergize to promote host–microbiota mutualism. Proceedings of the National Academy of Sciences Mar 2021, 118 (13) e2018278118; DOI: 10.1073/pnas.2018278118

本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
微生物,共生菌,结肠炎,宿主,群落,抗体,肠道

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