原創 BioArt BioArt 2019-10-22
人體腸道、肺部、皮膚等組織存在大量的共生微生物，包括細菌、病毒和真菌等。近年來研究表明腸道共生菌不僅參與調控腸道免疫系統發育分化及功能，並且在多種疾病的發生過程中發揮重要作用【1】。儘管宏基因組測序分析顯示在健康人體和動物的腸道均定植著大量DNA和RNA病毒【2-5】，且腸道病毒組紊亂也被報道與腸道炎性疾病密切相關【6,7】。但對於共生病毒的病理、生理功能研究還非常缺乏。
2019年10月21日，中國科學技術大學周榮斌/江維/朱書教授課題組合作在Nature Immunology發表題為“Commensal viruses maintain intestinalintraepithelial lymphocytes via noncanonical RIG-I signaling” 的研究論文。該研究率先發現在生理情況下，腸道共生病毒對維持腸道上皮內淋巴細胞(IELs)的穩態發揮重要作用，並揭示了其發揮作用的細胞和分子機制。
腸道上皮內淋巴細胞(IELs)作為腸道粘膜免疫的第一道防線，對維持腸道粘膜平衡有著重要作用。該團隊成員首先運用宏基因組測序證實無特定病原體（SPF）小鼠腸道中存在大量的共生噬菌體和真核病毒。進一步利用多種抗病毒藥物組合（antiviral cocktail, AVC）清除腸道共生病毒，發現AVC處理組小鼠的腸上皮內淋細胞數量顯著減少，且主要伴隨CD8αβ+TCRβ+和CD8αα+TCRβ+細胞亞群減少。與此同時，抗病毒清除小鼠脾臟、肝臟等多臟器內免疫細胞數量和比例均無顯著變化。上述結果表明，腸道共生病毒對於維持IELs穩態非常重要。
隨後，為了探究腸道共生病毒是如何被機體感知並調控IELs穩態，研究人員利用多種天然免疫識別受體及其下游信號蛋白缺陷小鼠對其腸道IELs細胞亞群比例和數量進行分析。研究發現胞內RNA感受器RIG-I缺陷（Ddx58-/-）及其下游街頭蛋白MAVS缺陷（Mavs-/-）小鼠腸道IELs明顯減少，其結果與抗病毒清除小鼠一致，提示腸道共生病毒可通過活化RIG-I信號，維持IELs穩態。隨後，研究人員利用骨髓嵌合實驗和條件缺陷鼠驗證，腸道固有層內抗原呈遞細胞上的RIG-I信號參與並維持IELs穩態。進一步研究發現，腸道共生病毒清除以及RIG-I缺失引起的腸道菌群紊亂，對腸道IELs並無影響。並且RIG-I-MAVS通過下游一型干擾素非依賴的IRF1信號，誘導IL-15的表達，從而維持腸道上皮內淋巴細胞存活和增殖。最後，該項工作還發現腸道共生病毒對上皮內淋巴細胞穩態的維持有助於抑制腸道組織損傷和炎症發生。
綜上所述，該研究率先揭示了腸道共生病毒在腸道免疫穩態維持中的作用，並闡明瞭機制。該研究提示腸道共生病毒失衡可能在腸炎、腸癌等疾病中發揮重要作用。
參考文獻
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