在人类肠道这个看不见的世界里,居住着数万亿微生物。它们与免疫系统之间的关系一直被认为是“互不干涉”:人体防御病原体,而肠道菌群只负责消化。
然而,中科院最新研究却打破了这一传统认知——科学家首次证实,某些共生细菌会主动释放“分子信号”,并通过特定机制触发人体免疫系统,使防御能力大幅提升。
真正的惊人之处不在于微生物影响免疫,而在于它们能“精确对话”,让身体启动最强保护程序。
这意味着,免疫稳态和许多疾病的根源,可能正来自这些微小生物的“主动表达”。
01肠道细菌如何与宿主“对话”?
研究的核心在于对一个名为APOL9的蛋白的新发现。
研究团队发现,肠道上皮细胞会表达APOL9,它并不攻击细菌,而是像一个“信号捕手”,专门识别某类拟杆菌目共生菌外膜上的特殊脂质——Ceramide-1-phosphate。
这种识别并不是传统免疫中的敌我判断,而更像是一次合作的启动:APOL9与Cer1P结合后,会促使这些细菌释放外膜囊泡
OMVs是微生物世界的重要沟通方式,它们像装载信息的“微型包裹”,其中包含脂质、蛋白和小分子信号。
研究显示,这些OMVs跨越肠道屏障后,会精准激活宿主的免疫反应,包括提升干扰素-γ信号以及增强抗原呈递能力。
更关键的是,这种激活是选择性的,既不会引发过度炎症,也不会干扰正常菌群生态,因此被视为一种极高效的免疫调节方式。
中科院团队还进一步鉴定了与人类功能相似的APOL2,提示该机制并非小鼠特例,而可能是哺乳动物普遍具有的免疫协作模式。
通过一个蛋白、一个脂质和一个囊泡,细菌与宿主之间首次呈现出如此清晰的分子沟通链路,为理解肠道免疫提供了新框架。
02当肠菌无法发出信号,宿主免疫力随之快速减弱
在研究中,科研团队构建了APOL9缺失模型,以验证其是否为“免疫对话”的关键节点。
结果显示,当缺少APOL9时,小鼠肠道对病原侵袭的抵抗力显著下降,肠道黏膜内的MHC-II表达减少,树突状细胞与巨噬细胞的活性亦明显减弱。
这一变化意味着宿主失去了从共生菌获得免疫激活信号的能力。
此外,研究者提取了拟杆菌目共生菌释放的OMVs并进行体外处理验证,发现这些囊泡能够直接提升免疫细胞的抗原呈递效率,使其具备更强的应答能力。
而当Cer1P合成被抑制时,菌群无法正常释放OMVs,宿主免疫反应同步下降,进一步证明Cer1P是这条合作通道的关键分子。
值得注意的是,团队还在人体样本中观察到APOL2的相似调控轨迹,提示这种“菌群信号→宿主免疫”的模型不仅存在于动物实验中,也可能是人体免疫生态的重要组成部分。
03从肠道免疫稳态到疾病干预的新路径
破解这套“微生物–宿主对话机制”,不仅是基础科学的突破,更可能影响多类疾病的认知方式。
首先,它重新定义了免疫稳态的来源。过去我们认为免疫系统主要由自身细胞内在调控驱动,而这一发现显示,肠道共生菌通过分子信号参与免疫激活,这意味着免疫力并非完全由人体自身决定,而是部分依赖于“微生物合作伙伴”。
这为解释个体免疫差异提供了新的线索,也可能解释为何某些人更易发生感染、肠道炎症或免疫反应失衡。
其次,它为炎症性肠病、自身免疫疾病和代谢疾病提供了新的干预可能。既然OMVs能激活抗原呈递与黏膜免疫,那么未来的治疗策略不再局限于“补菌”,而可以朝向激活益菌信号通路
相比传统益生菌难以在肠道长期定植,这种基于“信号增强”的疗法更具可控性,也更接近自然免疫过程。
此外,这一机制为肠道疫苗或口服免疫调节剂的设计提供了启发。通过模拟Cer1P或优化OMVs的结构,就可能让免疫系统在无感染条件下得到适当训练——类似自然的“免疫教育”。
而这一点,正是现代医学在应对慢性炎症和免疫迟缓问题时所紧缺的策略。
整体而言,这项研究不仅解释了菌群如何维持免疫系统“警觉而不过度”,也为未来免疫调控方式提供了全新的理论基础。
04微生物的微小信号,或成为未来免疫疗法的关键起点
从共生菌释放的脂质,到宿主蛋白APOL9的识别,再到OMVs激活免疫系统,中科院的这项研究第一次清晰描绘了肠道微生物与宿主免疫之间的分子沟通链路。
这不是简单的“菌影响免疫”,而是一次高度精确、相互依存的协作。它提醒我们,人体的免疫力并非孤立系统,而是与微生物共同构建的生态共同体。
理解这套机制,不仅帮助我们重新认识肠道健康,也将推动更多基于微生态的创新疗法走向现实。
未来医学的方向,或许正来自这些看不见的微生物所发出的“微小信号”。
注明参考文献
Targeting symbionts by apolipoprotein L proteins modulates gut immunity
Tao Yang , Xiaohu Hu , Fei Cao , Fenglin Yun , Kaiwen Jia , Mingxiang Zhang , Gaohui Kong , Biyu Nie , Yuexing Liu , Haohao Zhang……
DOI: 10.1038/s41586-025-08990-4
热门跟贴