腸道微生物——人體抗體的“雕刻工程師”

我們都知道,人體腸道存在大量的有益微生物。它們的數量巨大,大概和人體細胞總數量相同。它們在腸道中和人體共生,分泌大量對人體有益的物質,比如調節情緒的血清素,多巴胺。

最近科學家又有新的發現,這些微生物竟然還是人體抗體的“雕刻工程師”,早在病原體侵害我們身體之前,它們就在塑造抗體。

腸道微生物——人體抗體的“雕刻工程師”

在《

自然

》雜誌上發表的一篇研究文章中,伯爾尼大學生物醫學研究系的海莉博士,朱利安·利梅尼塔基斯博士,斯蒂芬妮·迦納爾·馮納伯格教授和安德魯·麥克弗森教授以及伯爾尼大學醫院的Inselspital在一個系統中分析了數十億個編碼抗體的基因,透過分析,他們發腸道微生物會在我們被病原體感染之前塑造抗體,能否指導抗體合成的關鍵點,在於腸道微生物當時所處的位置,是腸道里還是血液中。

平時,生活在我們腸道中的有益的微生物都乖乖呆在腸管裡,大多數時間不會滲透到人體組織和血液中。但在特定情況下,一些腸道良性微生物會滲透到血液中,並指導抗體的形成。

腸道微生物——人體抗體的“雕刻工程師”

這些有益的微生物如何指導抗體合成,從而幫助人體抵抗感染的呢?

B細胞是會產生抗體的白細胞。這些抗體或免疫球蛋白可以與有害的異物(例如病毒或致病細菌)結合,阻止它們入侵併感染人體細胞。每個B細胞都攜帶一個單獨的B細胞受體(BCR),這個受體決定了它可以結合哪些物質,這就像一把鑰匙只能開啟一道門一樣。

研究表明人體中有數百萬個具有不同受體的B細胞,這種巨大的多樣性來自於基因的重新排列編碼,每個B細胞的受體都略有不同,才能儘可能多的識別有害分子。這其實很好理解,手裡的鑰匙數量越多,能開啟的門自然就越多;能夠打仗計程車兵越多,贏的可能性就越大。

腸道微生物——人體抗體的“雕刻工程師”

腸道微生物會觸發這些B細胞群體的擴張和抗體的產生。

研究人員發現,與血流中的抗體(IgM和IgG)相比,腸壁抗體(IgA)中存在不同種類的抗體,這意味著一旦微生物進入人體,,腸道中的抗體就能與它們結合,免疫系統就會具有更多立刻中和和消除它們的可能性。

雖然腸道微生物直接產生的抗體種類不是特別廣泛,但一部分有益的微生物會從腸道進入血液,它們會提前指導中樞免疫系統產生抗體。當有病原體入侵身體時,這些抗體就會及時衝鋒陷陣,保護人體組織不受侵害,並且中樞組織還具有記住多種不同微生物種類並避免敗血症的能力。

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