肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表观

肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表观

1*c目nrr录an

第一部分肠道微生物组代谢物对免疫细胞功能的影响...........................2

第二部分肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表观修饰..........................4

第三部分膳食和微生物组互作对免疫细胞表观的影响...........................7

第四部分肠道微生物组代谢物介导的免疫细胞表现望性.......................10

第五部分代谢物-表观调控在免疫应答中的作用..............................13

第六部分肠道微生物组代谢物作为免疫调控靶点.............................14

第七部分肠道微生物组代谢物在免疫疾病中的潜在应用.......................17

第八部分肠道微生物组代谢物-表观轴的未来研究方向........................19

第一部分肠道微生物组代谢物对免疫细胞功能的影响

关键词关键要点

肠道微生物组代谢物对髓系

细胞功能的影响1.短链脂肪酸（SCFA）通过激活G蛋白偶联受体（GPCR）

和组蛋白脱乙酰基酶（HDAC）,调控髓系细胞的表观修饰

和基因表达。

2.次级胆汁酸通过法尼薛X受体（FXR）信号通路.抑制

髓系细胞的促炎反应，促进耐受。

3.色氨酸代谢物呻味衍生物，如呻味和靛蓝，通过激活芳

烂受体（AhR）,调节髓系细胞的迁移和吞噬活性。

肠道微生物组代谢物对淋巴

细胞功能的影响1.SCFA通过抑制组蛋白甲基化，促进调节性T细胞（Treg）

的分化和功能，维持免疫稳态。

2.次级胆汁酸通过抑制NF*B信号通路，降低Thl7细胞

的致病性，从而缓解自身免疫性疾病。

3.色氨酸代谢物犬尿氨酸，通过抑制mTORCl信号通路，

调节T细胞的激活和增殖，影响免疫反应的强度和持续时

间。

肠道微生物组代谢物对自然

杀伤细胞（NK细胞）功能的1.SCFA激活GPCR,增加NK细胞的细胞毒性，增强其抗

影响肿瘤活性。

2.次级胆汁酸通过抑制Foxol信号通路，促进NK细胞的

存活和增殖，提高其免疫监视能力。

3.色氨酸代谢物呻味衍生物，通过激活AhR,增强NK细

胞对病毒感染的反应，发挥抗病毒作用。

肠道微生物组代谢物对树突

状细胞（DC）功能的影响1.SCFA通过表观修饰，调控DC的成熟和抗原呈递能力，

影响免疫反应的极化。

2.次级胆汁酸通过FXR信号通路，抑制DC的促炎激活，

促进免疫耐受。

3.色氨酸代谢物犬尿氨酸，通过抑制mTORCl信号通路，

调节DC的迁移和抗原摄取，影响免疫反应的启动和持续

时间。

肠道微生物组代谢物对免疫细胞功能的影响

肠道微生物组，一人复杂的微生物生态系统，居住在人体肠道内，通

过各种机制调节免疫功能。其中，微生物组代谢物在免疫细胞表观调

控中发挥着至关重要的作用。

一、肠道微生物组代谢物对免疫细胞表观的直接影响

肠道微生物组代谢物可以通过直接与免疫细胞上的受体相互作用，影

响免疫细胞表观。例如：

*短链脂肪酸(SCFAs)：丙酸、丁酸和乙酸等SCFAs是肠道微生物

发酵膳食纤维的主要产物。它们激活G蛋白偶联受体(GPCRs),例

如GPR41和GPR43,从而诱导免疫调节效应。SCFAs可以抑制促炎

性细胞因子(如肿瘤坏死因子-a)的产生，同时促进抗炎性细胞因

子(如白介素TO)的分泌。

*次级胆汁酸：肠道微生物利用初级胆汁酸，产生次级胆汁酸，如脱

氧胆酸(DCA)和石胆酸。DCA激活法尼醇X受体(FXR),从而抑制

促炎性基因的表达并促进抗炎反应。

*色氨酸代谢物：肠道微生物产生色氨酸代谢物，如呻喋和呻喋-3-

甲醇(I3C)。13c通过激活芳香煌受体(AhR)来调节免疫细胞功能。

AhR激活可以抑制促炎性T细胞分化并促进调节性T细胞(Treg)

的产生。

二、肠道微生物组代谢物对免疫细胞表观的间接影响

肠道微生物组代谢物还可以通过间接机制影响免疫细胞表观。例如：

*修饰免疫细胞微环境：SCFAs等肠道微生物组代谢物可以改变免疫

细胞微环境的pH值和离子浓度，从而影响免疫细胞的活性。例如，

丁酸可以通过升高局部pH值来抑制巨噬细胞的吞噬作用。

*调节肠道屏障功能：肠道微生物组代谢物可以通过调节肠道屏障功

能间接影响免疫细胞表观。SCFAs可以增强肠道上皮的粘液层，减少

病原体和毒素的渗透，从而减少免疫激活。

*影响免疫细胞发育：肠道微生物组代谢物可以影响免疫细胞的祖细

胞的发育和分化。例如，丁酸可以促进树突状细胞（DC）的分化，而

胆汁酸可以抑制DC的成熟。

三、肠道微生物组代谢物对免疫细胞表观的临床意义

研究表明，肠道微生物组代谢物在调节免疫功能和维持免疫稳态中发

挥着重要作用。肠道微生物组失调（如痢疾杆菌增多症）会导致免疫

细胞表观的改变，从而增加炎症性疾病（如炎症性肠病、2型糖尿病

和哮喘）的风险。

因此，通过调节肠道微生物组代谢物，可以开发新的治疗手段来治疗

免疫相关疾病。例如，补充SCFAs或靶向AhR通路已被证明具有缓

解炎症性疾病的治疗潜力。

结论

肠道微生物组代谢物通过直接和间接机制调节免疫细胞表观，在维持

免疫稳态和防止免疫相关疾病中发挥着至关重要的作用。对肠道微生

物组代谢物的深入研究有助于阐明免疫调节的机制，为开发新的免疫

治疗策略提供依据。

第二部分肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表观修饰

关键词关键要点

肠道微生物组代谢物与免疫

细胞表观修饰的关联1.某些肠道微生物产生的代谢物，如短链脂肪酸（SCFA）

和色氨酸代谢物，可以影响免疫细胞的表观修饰，从而调节

其功能。

2.SCFA可以通过抑制组蛋白脱乙酰醯(HDAC)的活性来

上调免疫细胞的表观活性，从而促进免疫反应。

3.色氨酸代谢物可以通过激活芳基燃受体(AhR)信号通

路来修饰免疫细胞的表观，从而抑制免疫反应。

SCFA介导的免疫细胞表观

修饰1.乙酸、丙酸和丁酸等SCFA可以通过与G蛋白偶联受体

(GPCR)和非GPCR靶标相互作用，影响免疫细胞的表观

修饰。

2.SCFA通过抑制HDAC的活性，增加乙酰化组蛋白H3的

水平，从而上调免疫细胞激活相关的基因表达。

3.SCFA还可以通过调节DNA甲基化模式，影响免疫细胞

的表观重编程，从而塑迨其表型和功能。

色氨酸代谢物介导的免疫细

胞表观修饰1.由肠道微生物产生的色氨酸代谢产物，如呻味和靛豆，

可以通过激活AhR信号通路来修饰免疫细胞的表观。

2.AhR的激活会增加DNA甲基化酶(DNMT)的活性，导

致免疫细胞抑制因子基因的甲基化，从而抑制免疫反应。

3.色氨酸代谢物还可以通过微调组蛋白H3K27甲基化水

平，影响免疫细胞的表明重编程，从而调节其功能。

肠道微生物组代谢物调节免

疫细胞表观修饰与免疫疾病1.肠道微生物组代谢物介导的免疫细胞表观修饰失调与多

种免疫疾病的发生有关，包括自身免疫性疾病、过敏和炎症

性肠病。

2.在自身免疫性疾病中，肠道微生物组产生的代谢物可以

破坏免疫耐受，促进异常免疫反应。

3.在过敏和炎症性肠病中，肠道微生物组代谢物可以加剧

炎症反应，导致疾病症状的恶化。

靶向肠道微生物组代谢物调

节免疫细胞表观修饰的新疗1.靶向肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表观修饰提供了

法治疗免疫疾病的新策略。

2.通过调节SCFA或色氨酸代谢途径，可以恢复免疫细胞

的表观平衡，从而缓解免疫疾病症状。

3.利用益生菌、益生元或其他手段，可以调节肠道微生物

组组成和代谢活性，从而优化免疫细胞的表观修饰，改善免

疫功能。

肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表现修饰

导言

肠道微生物组是一种复杂而动态的微生物群落，在宿主健康和疾病中

发挥着至关重要的作用。近年来，大量研究表明肠道微生物组通过产

生代谢物来调节免疫细胞表观修饰，从而影响免疫反应。

肠道微生物组代谢物对免疫细胞表观修饰的影响

肠道微生物组代谢物通过多种机制调节免疫细胞表观修饰：

*改变DNA甲基化：微生物组产生的短链脂肪酸（SCFA）,如丁酸，

可以作为组蛋白去甲基酶的抑制剂，导致组蛋白甲基化增加，从而调

节基因表达。

*修饰组蛋白：SCFA还可以修饰组蛋白的乙酰化和丙酰化状态，改

变染色质的开放程度，影响基因的可及性。

*调节miRNA表达：某些微生物组代谢物，如三甲胺-N-氧化物（TMAO）,

可以调节miRNA的表达，miRNA是负向调芍基因表达的非编码RNA。

*影响组蛋白修饰酶活性：微生物组代谢物，如次黄喋吟，可以通过

抑制组蛋白修饰酶的活性来调节表观修饰。

代谢物对不同免疫细胞表观修饰的影响

不同肠道微生物组代谢物对不同免疫细胞的表观修饰有不同的影响：

*T细胞：SCFA促进T细胞的调节表型，抑制促炎性基因的表达。

*B细胞：SCFA抑制B细胞的抗体产生，调节B细胞表观修饰，促进

IgA的产生。

*巨噬细胞：SCFA抑制巨噬细胞的促炎反应，通过调节组蛋白甲基

化和乙酰化来促进M2表型。

*树突状细胞(DC)：SCFA促进DC的成熟和抗原呈递，调节DC表观

修饰，增强免疫反应。

代谢物调节表观修饰与免疫疾病的关系

肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表观修饰与多种免疫疾病有关：

*炎性肠病(TBD)：TBD患者肠道微生物组紊乱，导致SCFA产生减

少，从而破坏T细胞和巨噬细胞的表观修饰，促进炎症。

*哮喘：肠道微生物组代谢物，如多聚糖磷酸盐A(PSA),可以调节

DC的表观修饰，影响T细胞的激活，从而调节哮喘的发生。

*自身免疫性疾病：微生物组代谢物，如次黄嘿吟，可以抑制组蛋白

修饰酶，导致自身免疫性疾病中抗体产生的失调。

结论

肠道微生物组代谢物通过调节免疫细胞表观修饰，在免疫反应中发挥

着至关重要的作用。对这些代谢物的机制研究提供了开发靶向表观修

饰的治疗免疫疾病的新策略。

第三部分膳食和微生物组互作对免疫细胞表观的影响

膳食和微生物组互作对免疫细胞表观的影响

饮食是影响肠道微生物组组成和功能的关键因素。微生物组代谢物,

如短链脂肪酸(SCFA)和色氨酸代谢物，已被证明可以调节免疫细胞

表观。

短链脂肪酸(SCFA)

SCFA是肠道微生物发酵膳食纤维和抗性淀粉产生的代谢产物。它们

具有免疫调节特性，可通过表观遗传机制影响免疫细胞功能。

*乙酸盐：乙酸盐可以通过抑制组蛋白乙酰转移酶(HAT)活性，降

低基因组范围内组蛋白乙酰化水平。这导致基因转录抑制，包括促炎

细胞因子基因和免疫检查点基因。

*丙酸盐：丙酸盐能够抑制组蛋白去甲基化酶(HDM)的活性，从而

增加基因组范围内组蛋白甲基化水平。这促进抗炎细胞因子的表达并

抑制促炎细胞因子。

*丁酸盐：丁酸盐是结肠上皮细胞的主要能量来源，也是强效的组蛋

白脱乙酰酶(HDAC)抑制剂。它通过增加组蛋白乙酰化水平来促进基

因转录，包括调节免疫细胞分化和功能的基因。

色氨酸代谢物

色氨酸是一种必需氨基酸，肠道微生物组可以代谢它产生多种代谢物,

包括犬尿氨酸、呻味和呻味丙酸。这些代谢物也显示出免疫调节特性，

并可以通过表观遗传机制影响免疫细胞。

*犬尿氨酸：犬尿氨酸是一种色氨酸代谢物，可以通过激活芳煌受体

(AhR)来调节免疫细胞表观。AhR是一种转录因子，与特定DNA序

列结合并调节基因表达。犬尿氨酸激活AhR后，可促进抗炎细胞因

子表达并抑制促炎细胞因子。

*呻味：呻味是一种色氨酸代谢物，可以抑制组蛋白甲基化酶EZH2

的活性。EZH2是组蛋白113赖氨酸27三甲基化(H3K27me3)的催

化剂，H3K27me3修饰与基因沉默相关。因此,呻喙的抑制作用导致

H3K27me3水平降低和促炎基因表达。

*呻味丙酸：呻味丙酸是一种色氨酸代谢物，可作为组蛋白乙酰转移

酶（HAT）的共抑制剂。HATs促进了组蛋白乙酰化和基因转录。呻噪

丙酸与HATs结合可抑制其活性，导致基因转录抑制，包括促炎细胞

因子基因。

其他微生物组代谢物

除了SCFA和色氨酸代谢物外，其他微生物组代谢物也与免疫细胞表

观调节有关。这些代谢物包括：

*胆汁酸：胆汁酸是肝脏合成的类固醇，可以调节免疫细胞表观。它

们可以通过激活法尼醇X受体（FXR）来抑制炎症。FXR是一种核

受体，与特定DNA序列结合并调节基因表达。胆汁酸激活FXR后,

可促进抗炎细胞因子表达并抑制促炎细胞因子。

*神经营养因子：神经营养因子是一种由肠道微生物产生的蛋白质家

族，可以调节神经发育和功能。它们还可以影响免疫细胞表观。神经

营养因子可激活TrkA受体，从而导致下游促炎细胞因子的抑制。

*多不饱和脂肪酸：多不饱和脂肪酸（PUFA）是一种必需脂肪酸，由

肠道微生物代谢产生。它们能够调节免疫细胞表观，通过影响组蛋白

乙酰化水平和DNA甲基化模式。

结论

膳食和微生物组的相互作用可以对免疫细胞表观产生重大影响。通过

产生影响表观遗传调控的代谢物，肠道微生物组可以调节免疫细胞分

化、功能和炎症反应。这些发现为利用饮食和微生物组调节策略治疗

免疫相关疾病提供了新的可能性。

第四部分肠道微生物组代谢物介导的免疫细胞表观塑性

肠道微生物组代谢产物介导的免疫细胞表观塑性

肠道微生物组，一个由数万亿共生微生物组成的复杂群落，在维持宿

主免疫稳态中发挥着至关重要的作用。肠道微生物组通过多种机制影

响免疫系统，其中之一便是代谢产物的产生。这些代谢产物可以调节

免疫细胞的表观遗传修饰，从而影响基因表达和免疫功能。

#短链脂肪酸(SCFA)

SCFA,如丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐，是肠道微生物组发酵可溶性纤维

的主要产物。SCFA已被证明可以抑制组蛋白脱乙酰酶(IIDAC)的活

性，增加组蛋白乙酰化，从而打开染色质结构，促进基因转录。例如：

-丁酸盐：它抑制IIDAC,促进调节性T细胞(Treg)分化和功能,

抑制炎症。

-丙酸盐：它激活G蛋白偶联受体GPR43,抑制促炎细胞因子的产

生，促进抗炎反应C

#次级胆汁酸

肠道微生物组通过共扼和脱共朝反应改变袒汁酸的结构，产生次级胆

汁酸，如熊去氧胆酸(UDCA)和利托胆酸(LCA)。次级胆汁酸可以通

过多种机制调节免疫细胞表观：

-UDCA：它抑制HDAC,诱导Treg分化，抑制Thl7细胞的分化,

从而抑制自身免疫性疾病。

-LCA：它激活GPR5,抑制NF-KB信号通路，从而减少炎症反应的

产生。

#色氨酸代谢产物

肠道微生物组可以代谢色氨酸产生一系列产物，其中包括呵味-3-甲

醇(I3C)和呻喙丙酸(TPA)o这些产物具有免疫调节作用：

-I3C：它激活芳煌受体(AhR),促进Treg分化，抑制炎症反应。

-IPA：它通过抑制HDAC,增加促炎基因的表达，促进炎症反应的产

生。

#脂多糖(LPS)

LPS是革兰氏阴性菌的外膜成分，是肠道微生物组中丰度较高的代谢

产物。LPS可以通过激活Toll样受体4(TLR4)信号通路，诱导促

炎细胞因子的产生°然而，一些研究表明，低剂量的LPS也可以激

活表观调节因子，如DNA甲基化酶(DNMT),抑制促炎基因的表达。

#其他代谢产物

肠道微生物组还产生其他代谢产物，如丁二酸，神经酰胺和氨，它们

也可以影响免疫细胞表观。这些代谢产物通过激活不同的受体或调节

表观调节酶的活性，从而发挥免疫调节作用。

#表观塑性的功能后果

肠道微生物组代谢产物介导的表观塑性对免疫功能产生了深远的影

响。它可以：

-调节免疫细胞分化：促进或抑制不同免疫细胞亚群的生成，如Treg.

Thl7和B细胞。

-控制免疫细胞功能：调节细胞因子的产生、细胞因子信号通路和受

体表达。

-影响免疫耐受和自身免疫：促进免疫耐受，抑制自身免疫反应的发

生。

-参与免疫系统的发育和衰老：影响免疫系统的发育、成熟和衰老过

程。

#临床意义

肠道微生物组代谢产物介导的免疫细胞表观塑性在多种免疫相关疾

病中发挥着作用，包括炎性肠病、过敏性肠病、自体免疫性疾病和代

谢综合征。调节这些代谢产物的产生和活性，有望成为这些疾病治疗

的新方法。例如：

-益生菌和益生元：通过增加产生有益代谢产物的微生物，或提供这

些代谢产物的来源，可以增强免疫健康并改善疾病症状。

-表观遗传药物：鸵向表观调节酶，如HDAC和DNMT,可以恢复受

损的免疫细胞表观，从而治疗免疫相关疾病。

#结论

肠道微生物组代谢产物介导的免疫细胞表观塑性是一个活跃的研究

领域，为我们理解免疫系统与微生物组之间的相互作用提供了新的见

解。调节这些代谢产物及其表观作用，有望为治疗多种免疫相关疾病

开辟新的途径。

第五部分代谢物-表观调控在免疫应答中的作用

关键词关键要点

【代谢物-表观调控免疫细

胞活化的机制】1.代谢物可通过乙酰化、甲基化或磷酸化等表观修饰，改

变免疫细胞基因表达。

2.代谢物如短链脂肪酸可通过抑制组蛋白脱乙酰酶，促进

免疫细胞活化相关基因的转录C

3.代谢物如色氨酸代谢产物叫喋胺2,3-双氧合酶可调节免

疫细胞的Treg/Thl7平衡。

【代谢物-表观调控免疫细胞分化的作用】

代谢物-表观调控在免疫应答中的作用

肠道微生物组衍生的代谢物可以通过表观机制调控免疫细胞的功能，

影响免疫应答和炎症过程。

代谢物识别：

*免疫细胞表达代谢物受体，如G蛋白偶联受体和核受体，可感知微

生物代谢产物。

*受体结合代谢物后，触发信号级联反应，导致下游靶基因的表观修

饰。

表观修饰：

*DNA甲基化：微生物代谢物可通过针对D\A甲基化酶(DNMT)或TET

酶的调节，影响基因启动子区域的DNA甲基化模式。

*组蛋白修饰：代谢物可通过酶催化反应，改变组蛋白的乙酰化、甲

基化或泛素化状态，影响染色质构象和基因转录。

*非编码RNA：microRNA(miRNA)和长链非编码RNA(IncRNA)等

非编码RNA可介导微生物代谢物对基因表达的调控，参与免疫细胞的

表观程序。

免疫细胞功能调控：

*调节免疫细胞分化：代谢物可通过表观机制调控免疫细胞分化，影

响T细胞、B细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)和巨噬细胞的谱系决定。

*激活或抑制免疫细胞：微生物代谢产物可介导免疫细胞的激活状态,

影响细胞因子产生、细胞毒性功能和免疫抑制。

*调节免疫耐受：代谢物-表观调控可影响免疫耐受机制，维持免疫

稳态或促进免疫抑制。

肠道微生物组代谢物和免疫应答：

*短链脂肪酸(SCFAs)：醋酸、丙酸和丁酸等SCFAs可通过组蛋白乙

酰化酶(HDAC)抑制剂作用，促进免疫细胞中炎症基因的转录。

*次级胆汁酸：次级胆汁酸可激活法尼醇X受体(FXR),诱导抗炎反

应并抑制促炎细胞因子。

*色氨酸代谢产物：色氨酸代谢产物，如呻味和色胺，可通过调控组

蛋白修饰酶，影响免疫细胞的表观特征和功能。

研究意义：

代谢物-表观调控机制在免疫应答和相关疾病，如自身免疫性疾病、

过敏、癌症和代谢综合征中发挥重要作用。了解这些机制将有助于开

发新的治疗策略，利用微生物代谢物调控免疫细胞功能，从而改善疾

病进程。

第六部分肠道微生物组代谢物作为免疫调控靶点

关键词关键要点

主题名称：肠道微生物纽代

谢物调节免疫细胞表观遗传1.肠道微生物组产生的代谢物，如短链脂肪酸(SCFAs)、

修饰氨基酸代谢物和胆汁酸，可以作为表观遗传调控因子。

2.SCFAs通过激活组蛋白去乙酰化酶(HDAC)和组蛋白

甲基转移酶(HMT)等表观遗传酶，影响免疫细胞的基因

表达。

3.氨基酸代谢物，如色氨酸和丝氨酸，可以通过抑制组蛋

白甲基化和DNA甲基化来调节免疫细胞的表观遗传景观。

主题名称：肠道微生物组代谢物靶向表观遗传酶

肠道微生物组代谢物作为免疫调控靶点

肠道微生物组代谢物是一组由肠道微生物代谢产生的分子，它们在免

疫调节中发挥着至关重要的作用。这些代谢物通过多种机制与免疫细

胞相互作用，包括表观调控。

表观调控

表观调控是指影响基因表达的改变，而不改变基因序列。肠道微生物

组代谢物可以通过以下方式影响免疫细胞表观：

*组蛋白修饰：微生物代谢物，如丁酸盐和丙酸盐，可作为组蛋白去

乙酰化酶(HDAC)的抑制剂，导致组蛋白乙酰化增加，从而促进基因

转录。

*DNA甲基化：一些微生物代谢物，如维生素B9,参与DNA甲基化反

应，影响基因表达C

*非编码RMA：微生物代谢物可以调节非编码RNA,如microRNA和长

链非编码RNA的表达，进而影响免疫相关基因的表达。

免疫调节作用

肠道微生物组代谢物通过表观调控影响免疫细胞，调节各种免疫反应:

*免疫耐受：丁酸盐和丙酸盐等微生物代谢物诱导调节性T细胞

（Treg）,促进免疫耐受，抑制炎症。

*炎症调节：短链脂肪酸（SCFA）,如乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐，通

过抑制组蛋白去乙酰化酶，促进抗炎细胞因子的表达，减少炎症反应。

*免疫应答：维生素A代谢物视黄酸可以通过表观调控调节Thl和

Thl7细胞的促炎反应。

*代谢重编程：微生物代谢物，如酪氨酸衍生物，可以通过表观调控

调节免疫细胞的代谢，影响其功能。

靶向肠道微生物组代谢物进行治疗

理解肠道微生物组代谢物在免疫调节中的作用为治疗免疫相关疾病

提供了新的策略：

*益生菌和益生元：补充产生有益代谢物的菌株或促进这些微生物生

长的益生元可以帮助调节免疫反应。

*粪菌移植（FMT）：将健康个体的粪便移植到患病个体中可以重建肠

道微生物组，改善免疫功能。

*代谢物靶向治疗：直接靶向免疫调节代谢物，如使用HDAC抑制剂

或DNA甲基化修饰剂，可以治疗免疫失调。

结论

肠道微生物组代谢物是重要的免疫调节剂，它们通过表观调控免疫细

胞影响免疫反应。靶向这些代谢物为治疗免疫相关疾病提供了新的治

疗途径。进一步研究肠道微生物组代谢物在免疫中的作用将有助于开

发更有效的治疗方法。

第七部分肠道微生物组代谢物在免疫疾病中的潜在应用

关键词关键要点

【肠道微生物组代谢物调节

免疫细胞表观在免疫疾痞中1.特定肠道微生物组代谢物，如短链脂肪酸(SCFA),可

的潜在应用】通过抑制促炎细胞因子的产生和促进调节性细胞的生成，

【诱导免疫时受】诱导免疫耐受。

2.SCFA通过结合G雷白偶联受体(GPR)或抑制组蛋白去

乙酰化酶(HDAC),进而调控免疫细胞的表观修饰和基因

表达，抑制免疫反应。

【增强免疫反应】

肠道微生物组代谢物在免疫疾病中的潜在应用

肠道微生物组及其代谢物在免疫调节中发挥着至关重要的作用。通过

与肠道免疫细胞的相互作用，微生物组代谢物可以影响免疫细胞的表

观遗传修饰，从而调节免疫反应。这种调节作用为免疫疾病的治疗提

供了新的靶点和策略。

表观遗传修饰：影响免疫细胞功能的关键因素

表观遗传修饰是一种可逆的基因调控机制，不涉及DNA序列的变化。

它可以通过甲基化、乙酰化、磷酸化等修饰改变基因的表达。在免疫

细胞中，表观遗传修饰对于细胞分化、激活和功能至关重要。

肠道微生物组代谢物调节免疫细胞表观遗传修饰的机制

肠道微生物组代谢物可以影响免疫细胞表观遗传修饰的机制包括：

*抑制组蛋白脱乙酰酶(HDAC)：某些微生物组代谢物，如丁酸盐，

可以抑制HDAC,从而增加组蛋白乙酰化，促进基因表达。

*激活组蛋白甲基转移酶(11MT)：其他微生物组代谢物，如丙酸盐,

可以激活HMT,从而增加组蛋白甲基化，抑制基因表达。

*调节DNA甲基化：一些微生物组代谢物，如叶酸和维生素B12,

参与DNA甲基化过程，影响基因表达的模式。

*改变microRNA表达：微生物组代谢物还可以影响microRNA的

表达，从而调节基因表达。

肠道微生物组代谢物在免疫疾病中的治疗潜力

通过调节免疫细胞表观遗传修饰，肠道微生物组代谢物在以下免疫疾

病的治疗中具有潜在应用：

*炎症性肠病：丁酸盐和丙酸盐等微生物组代谢物已被证明可以减

轻炎症性肠病的症状。

*过敏性哮喘：某些微生物组代谢物，如丁酸盐，可以抑制Th2细

胞的活性，从而抑制过敏性哮喘。

*自身免疫性疾病：微生物组代谢物可以通过调节免疫细胞表观遗

传修饰，抑制自身免疫反应。

*癌症：一些微生物组代谢物，如呻喋，可以抑制肿瘤生长，增强

抗肿瘤免疫反应。

*代谢性疾病：微生物组代谢物可以调节代谢稳态，从而影响免疫

功能，在代谢性疾病中具有潜在应用。

结论

肠道微生物组代谢物通过调节免疫细胞表观遗传修饰，影响免疫反应,

在免疫疾病中具有重要的治疗潜力。进一步研究微生物组代谢物与免

疫细胞表观遗传修饰之间的相互作用，将有助于开发新的免疫治疗策

略。

第八部分肠道微生物组代谢物-表观轴的未来研究方向

关键词关键要点

主题名称：肠道微生物纽代

谢物与免疫细胞特定表观修1.探寻特定代谢物对免疫细胞不同表观修饰（如DNA甲

饰基化、组蛋白修饰、非编码RNA）的影响。

2.阐明代谢物-特定表观修饰axis在免疫细胞功能和疾病

易感性中的作用C

3.开发靶向特定表观修饰的策略，以调节免疫反应并治疗

免疫相关疾病。

主题名称：肠道微生物组代谢物对免疫细胞时空表观调控

肠道微生物组代谢物-表观轴的未来所究方向

1.代谢物的鉴定和表征：

*开发新的技术来全面鉴定和表征肠道微生物组产生的代谢物。

*研究不同菌株和物种的代谢物谱，了解微生物组多样性与代谢物产

出的关系。

*确定代谢物的浓度梯度，并了解其在肠道不同部位的分布。

2.代谢物-受体相互作用的机制：

*研究肠道微生物组代谢物与免疫细胞上受体的相互作用机制。

*探索代谢物通过受体激活免疫细胞，调节其表观修饰的通路。

*确定代谢物-受体相互作用的亲和力和选择性。

3.代谢物对表观修饰的调控：

*阐明代谢物如何影响DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNAo

*确定代谢物对特定基因的表观调控机制，以及由此产生的免疫表型

改变。

*研究不同代谢物组合的表观效应，了解微生物组多样性与免疫表型

之间的关系。

4.环境因素对轴的影响：

*探讨饮食、药物和压力等环境因素如何影响肠道微生物组代谢物-

表观轴。

*研究环境因素对代谢物产出、受体表达和表观修饰的影响。

*确定饮食干预和益生菌补充对肠道微生物组代谢物-表观轴的调节

作用。

5.临床转化和应用：

*开发基于肠道微生物组代谢物的生物标志物，用于诊断和监测免疫

相关疾病。