肠道菌群与免疫课件VIP

肠道菌群与免疫 1 肠道菌群与免疫 2017 9 肠道菌群与免疫 2 概述 肠道菌群 1 健康成人的肠道栖息着1014个细菌 是人体细胞总数的10 20倍 2 肠道菌群种类多达1000余种细菌 3 肠道微生物群落可分为三大部分 1 与宿主共生的生理性细菌 为专性厌氧菌 是肠道的优势菌群 占到99 99 9 如双歧杆菌 类杆菌 优杆菌和消化球菌等 2 与宿主共栖的条件致病菌 以兼性需氧菌为主 为肠道非优势菌群 如肠球菌 肠杆菌 3 病原菌 大多为过路菌 长期定植的机会少 生态平衡时 这些菌数量少 不会致病 如果数量超出正常水平 则可引起人体发病 如变形杆菌 假单胞菌和韦氏梭菌等 4 功能 肠道正常菌群与肠黏膜紧密结合构成肠道的生物屏障 帮助分解上消化道未被充分水解吸收的营养物质 有利于宿主进一步吸收利用各种营养物质 增加人体必需的维生素 如维生素B 维生素K 氨基酸 微量元素 某些无机盐类 如钙 磷 铁 等 的吸收和利用 肠道菌群与免疫 3 J A Reyniers P C Trexler R F Ervin LobundRep 1 1 84 1946 概述 微生物与宿主 1885年 路易 巴斯德提出需要一种没有常规微生物的动物作为模型来研究和了解微生物与宿主之间的关系 LouisPasteur1822 1895 1896年 乔治 纳达尔用剖腹产的方式产生了第一批无菌豚鼠 guineapigs GeorgeNuttall1862 1937 L Pasteur CompteRendusGeAcad Sci 100 68 1885 G H F Nuttall H Thierfelder PhysiologicalChem 21 109 121 1896 1946年 J A Reyniers等人解决了新生动物的喂养方式后得到了第一批无菌大鼠 1959年 J R Pleasants得到第一批无菌小鼠 J R Pleasants Ann N Y Acad Sci 78 116 126 1959 肠道菌群与免疫 4 MG Dominguez Belloetal PNAS2010107 26 11971 11975 概述 肠道菌群的来源 新生儿体内共生菌群主要来源于母亲 共生菌群的类别与生产方式有关 产道生产的新生儿共生菌群与母体的产道及肠道菌群相似 剖腹产生产的新生儿共生菌群与皮肤共生菌群相似 肠道菌群与免疫 5 肠道免疫系统 SaurabhMehandru MD ThePRNNotebook2007vol12 构成 肠道免疫相关细胞 Peyer spatchesIsolatedlymphoidfollicles ILFsMesentericlymphnodes MLNs 肠道相关免疫组织 gut associatedlymphoidtissues GALT GranulocytesNeutrophile eosinophileMonocytesMacrophage DendriticcellLymphocytesTlymphocytesBlymphocytesInnatelymphoidcells ILCs 概述 cytotoxicILCs NaturalkillerILC1 T bet ILC2 GATA 3 ILC3 ROR t 肠道菌群与免疫 6 Bauer H Horowitz R E etal Am J Pathol 1963 42 471 483 肠系膜淋巴结 腋窝淋巴结 常规小鼠 无菌小鼠 肠道菌群促进免疫系统发育 肠道菌群与免疫系统 肠道菌群缺乏严重影响免疫组织发育 肠道菌群与免疫 7 D Bouskraetal Nature2008456 507 510 肠道菌群与免疫系统 肠道菌群促进免疫系统发育 肠道细菌促进肠道免疫组织发育1 无菌小鼠肠道相关淋巴组织 隐窝结节与孤立淋巴滤泡 ILF 发育不成熟 2 特定的肠道共生细菌能够促进ILFs发育 其中革兰氏阴性菌对ILFs的发育起决定性作用 3 肠道共生细菌多肽通过NOD1诱导ILFs的发育与成熟 肠道菌群与免疫 8 Y UmesakietalImmunology19937932 37 CD3 Lyt 2 TcR TcR Thy l 肠道菌群与免疫系统 1 无菌小鼠中肠道菌群定殖造成肠道上皮内 T淋巴细胞扩增 而 T淋巴细胞无明显扩增 2 肠道相关淋巴组织中 T淋巴细胞快速扩增 3 胸腺摘除并不影响肠道菌群定殖造成的肠道上皮及相关淋巴组织内 T淋巴细胞扩增 说明肠道 T淋巴细胞扩增不依赖胸腺 肠道菌群促进免疫系统发育 肠道菌群与免疫 9 ShroffK E MeslinK CebraJ J Infect Immun 1995633904 3913 肠道菌群促进免疫系统发育 肠道细菌促进肠道免疫功能的恢复1 无菌小鼠接种肠道细菌后早期出现生发中心反应 且二级淋巴器官出现细菌感染 随后生发中心反应逐渐减弱 2 小肠的IgA分泌逐渐增加 3 二级淋巴器官的感染细菌逐渐清除 肠道菌群与免疫系统 肠道菌群与免疫 10 肠道菌群促进免疫系统功能增强 A J Macphersonetal IMicrobesInfect 2001 3 1021 1035 肠道细菌促进肠道免疫功能的恢复1 无菌小鼠接种肠道细菌后小肠及Peyer spatch的免疫球蛋白IgA表达量明显增加 2 小肠的辅助性T细胞 CD4 增加 3 小肠的细胞毒性T细胞 CD8 增加 肠道菌群与免疫系统 肠道菌群与免疫 11 I I Ivanovetal Cell20091393485 498 DanR Littman MD PhDNewYorkUniversityHowardHughesMedicalInstitute 1 Th17细胞表达转录因子ROR t 分泌IL 17A IL 17F和IL 22 保护宿主不受细菌和真菌感染 但是与多种自身免疫疾病有关 2 无菌小鼠小肠固有层 smallintestinallaminapropria SILP 中缺乏Th17细胞 接种分节丝状菌 segmentedfilamentousbacterium SFB 能够诱导小肠固有层CD4T淋巴细胞分化成Th17细胞 TipInmicedefectiveforROR t Th17cellsandtype3innatelymphoidcells ILC3s thatproduceIL 22areabsent andtheanimalsareresistanttomultiplemodelsofautoimmunedisease includingEAEandIBD 肠道菌群与免疫系统 肠道菌群促进免疫系统功能增强 肠道菌群与免疫 12 AJMacpherson TUhr Science 2004 303 5664 1662 1665 1 小肠淋巴滤泡中的树突状细胞能够通过肠上皮M细胞获得共生菌 2 装载了共生菌的树突状细胞能够诱导固有层中浆细胞分泌保护性IgA 防御共生细菌对肠道组织的侵袭 3 装载了共生菌的树突状细胞被肠系膜淋巴结限位在黏膜免疫分区 以保证相关免疫应答在限定区域发生 不至于破坏系统免疫应答 肠道菌群与免疫系统 肠道菌群促进免疫系统功能增强 肠道菌群与免疫 13 AMorthaetal Science201434361781477 AMorthaetal Science201434361781249288 1 ROR t i