肠道菌群与免疫系统相互作用机制

COVER肠道菌群与免疫系统相互作用机制屏障维护·免疫训练·代谢调控汇报人科研团队日期2026年9月内容导览01互作基础肠道-免疫轴的结构与细胞认知框架02分子机制关键信号通路与代谢物调控网络03失衡致病菌群失调驱动自身免疫与肿瘤的病理链条04前沿突破2026年里程碑研究与新型免疫细胞发现05干预转化菌群靶向治疗的临床路径与展望CHAPTER互作基础肠道是免疫系统最大的训练场约七成免疫细胞驻留于此，菌群与免疫的对话从这里开始约七成免疫细胞驻留于此，菌群与免疫的对话从这里开始01肠道是最大的免疫器官“人体约

70%～80%

免疫细胞驻留于肠道及周边”—免疫系统与外界最大规模的接触面肠道是免疫系统的“前线战场”，菌群则是驻场“教官”免疫细胞驻留规模约

70%～80%

免疫细胞驻留于肠道及周边。黏膜物理屏障结构肠上皮细胞、黏液层与紧密连接蛋白共同构成菌群与免疫细胞的物理交汇区。共生菌群生态规模肠腔内容纳约

百万亿

微生物，与宿主形成互利共生的动态生态系统。小肠的免疫互作模式小肠菌群密度低但免疫互动频繁，分段丝状细菌SFB

是驱动免疫应答的关键介导菌STEP01黏附上皮黏附上皮SFB黏附肠上皮细胞，刺激抗菌肽分泌，增强物理屏障。STEP02激活效应细胞激活效应细胞SFB抗原经

树突状细胞摄取，激活

3型固有淋巴细胞

与

Th17

细胞。STEP03分泌效应因子分泌效应因子释放

IL-17、IL-22，促进上皮修复与黏液生成。STEP04平衡耐受平衡耐受树突状细胞诱导

调节性T细胞分化，平衡促炎与抗炎反应，维持免疫耐受。大肠的代谢物宏场内环境大肠以厌氧菌为主，密度极高，主导膳食纤维发酵生成短链脂肪酸，构成免疫稳态的代谢基础代谢调控短链脂肪酸激活

GPR41/43

，抑制过度炎症并滋养肠上皮细胞屏障维护共生菌调控黏液层厚度，阿克曼菌分解黏蛋白促进黏液更新抗体介导菌群抗原激活滤泡辅助性T细胞，促进浆细胞分泌

SIgA

与

IgG

，中和病原并塑造菌群多样性CHAPTER分子机制代谢物是菌群与免疫的化学语言短链脂肪酸与关键通路构成调控网络的核心短链脂肪酸与关键通路构成调控网络的核心02短链脂肪酸的三重调控三条路径共同指向免疫耐受与抗炎效应的建立短链脂肪酸作为菌群-免疫化学语言，精准调控T细胞分化三条路径共同指向

免疫耐受与抗炎效应

的建立表观遗传调控丁酸抑制组蛋白去乙酰化酶，上调Treg关键基因

Foxp3

表达GPCR信号激活SCFAs激活

FFAR2/FFAR3/GPR109A，GPR43激动增强CD8⁺T细胞mTOR通路，促进IFN-γ分泌代谢重编程SCFAs转化为乙酰CoA进入三羧酸循环，增加ATP供应，解除AMP对

mTOR

的抑制，满足效应T细胞高能耗需求关键信号通路的微生物开关信号通路核心机制免疫效应关键调控NF-κB异常激活诱发炎症SCFAs（丁酸）通过HDAC抑制减轻炎症—JAK/STATIL-6/STAT3轴驱动自身免疫菌群代谢物调控STAT活化，影响Th17分化—TLR识别微生物相关分子模式多糖A经TLR2激活STAT3，促进Th17分化—AhR色氨酸吲哚衍生物激活调控Treg/Th17平衡，促进肠道屏障修复—微生物代谢物充当信号通路的开关，精准调控免疫应答的强度与方向免疫细胞分化的菌群指令树突状细胞抗原呈递·免疫启动SCFAs抑制HDAC活性，上调MHCII表达促进成熟，并可诱导调节性树突状细胞抑制免疫。B细胞体液免疫·抗体产生菌外多糖经TLR激活NF-κB，促进浆细胞分化与抗体产生，亦可诱导调节性B细胞。巨噬细胞吞噬杀菌·炎症调控LPS经TLR4激活MAPK/NF-κB，驱动M1型促炎极化；SCFAs则促进M2型抗炎极化。中性粒细胞固有免疫·炎症招募肽聚糖经NOD样受体激活NLRP3炎性小体，促进招募与活化。CHAPTER失衡致病失衡是疾病的共同起点从肠漏到分子模拟，免疫误判由此展开从肠漏到分子模拟，免疫误判由此展开03三重打击模型分子模拟让免疫系统把"闯入者"与自身组织混淆，最终误伤自身三次打击，揭示菌群失调在自身免疫发病中的枢纽作用1第一击遗传易感性风险基因携带

HLA

等相关风险基因通常不足以单独引发疾病2第二击菌群失调破坏菌群高糖高脂饮食、抗生素滥用、压力等因素破坏菌群有益菌与短链脂肪酸产量下降有害菌增殖3第三击肠漏症紧密连接松散未消化食物分子与细菌毒素渗入血液循环触发全身炎症自身免疫病的菌群指纹特定自身免疫病与肠道菌群变化之间存在明确关联，为疾病机制提供新视角疾病菌群特征关键机制类风湿关节炎普雷沃氏菌增多，产丁酸菌减少触发抗瓜氨酸化蛋白抗体，攻击关节系统性红斑狼疮菌群多样性降低，有益菌减少卷曲杆菌经分子模拟驱动攻击自身DNA多发性硬化菌群组成与健康人显著不同促炎性Th1细胞被激活炎症性肠病普雷沃菌富集，Faecalibacterium减少Treg/Th17平衡破坏，IL-17/23轴激活菌群失调与肿瘤免疫逃逸菌群失调不仅驱动自身免疫，也通过多途径参与肿瘤发生与免疫逃逸炎炎症与DNA损伤LPS大肠杆菌LPS经TLR4激活NF-κB慢性炎症colibactin产colibactin菌株诱导DNA双链断裂逃免疫逃逸Fap2具核梭杆菌Fap2与NK细胞抑制性受体Siglec-7结合NK抑制NK细胞杀伤功能疗治疗耐药ICI菌群紊乱削弱免疫检查点抑制剂疗效抗生素抗生素使用与疗效降低显著相关CHAPTER前沿突破新细胞与新机制正在改写认知2026年的发现正在重塑肠道免疫版图2026年的发现正在重塑肠道免疫版图04CD8⁺TIGR细胞发现器官特异性免疫调控迎来全新细胞靶标首个人源

器官特异性免疫调控

调节性T细胞靶标正式确立。发现与标志物2026年6月，NIH吴船团队在

Nature

发表研究，发现全新调节性免疫细胞

CD8⁺TIGRGPR15

是CD8⁺TIGR的标志物与归巢受体，其有害突变与严重早发型炎症性肠病密切相关机制与功能验证该细胞通过

FasL/TWEAK

依赖细胞接触的信号，杀伤由肠道损伤激活的炎症性巨噬细胞选择性敲除

GPR15

损害细胞向结肠归巢，导致炎症性巨噬细胞积聚、结肠炎易感性增加菌源乙酰胆碱新机制2026年6月，耶鲁Palm团队在Nature揭示菌源乙酰胆碱增强黏膜免疫菌源乙酰胆碱·黏膜免疫1步骤01筛选发现共筛选100株

共生菌体内与体外代谢活性图谱存在显著差异锁定乙酰胆碱线索2步骤02酶学验证Δchat

菌株验证短双歧杆菌的BbChAT酶利用饮食胆碱合成乙酰胆碱敲除该酶的

Δchat

菌株失去该能力3步骤03免疫功能IgA

免疫响应增强更多

IgA浆细胞

与更高粪便

IgA减毒沙门氏菌挑战中病原负荷更低FMT免疫治疗里程碑癌症类型常规客观缓解率FMT后缓解率晚期肺癌39%～45%80%黑色素瘤50%～58%75%转移性肾癌无进展生存期基线无进展生存期翻倍代谢物-脂肪-免疫轴上海交大仁济医院陈豪燕团队揭示肠菌-脂肪组织-抗肿瘤免疫新轴2026年1月，上海交大仁济医院陈豪燕团队在CellMetabolism揭示全新调控轴：肠菌-脂肪组织-抗肿瘤免疫。2026年1月上海交大仁济医院陈豪燕团队揭示，由产核黄素菌群驱动、经FAD与FADS2介导的脂质重塑增强CD8⁺T细胞肿瘤杀伤作用。机制链条3步产核黄素菌群富集代谢物

FAD

升高脂肪细胞脂质重塑经

FADS2

促进多不饱和脂肪酸合成增强抗肿瘤免疫增强肿瘤浸润

CD8⁺T细胞细胞毒性临床关联1项多不饱和脂肪酸（尤其DHA）升高与CD8⁺T细胞浸润增加及良好疗效正相关。CHAPTER干预转化从机制到临床的最后一公里菌群靶向治疗正从实验室走向病床旁菌群靶向治疗正从实验室走向病床旁05粪菌移植的临床路径62%FMT对难治性结肠炎Treg/Th17比值校正有效率粪菌移植（FMT）临床路径的关键疗效指标临床路径给药方式口服粪菌胶囊无创便捷，供体筛选严格，患者无需住院即可完成移植肿瘤临床FMT-LUMINate与TACITO试验证实，移植前给予FMT可显著提升免疫检查点抑制剂疗效作用机制菌群重建引入产短链脂肪酸菌种免疫调控促进抗原呈递细胞分泌IL-10与TGF-β，增强紧密连接表达活菌与工程菌策略传统活菌治疗经验驱动嗜酸乳杆菌抑制Th17分化，促进IL-10分泌脆弱拟杆菌多糖A经TLR2诱导Treg增殖工程化益生菌理性设计智能益生菌合成生物学改造，感知炎症信号，局部释放抗炎分子功能强化菌株降解致病代谢物，如氧化三甲胺从机制到临床的展望肠道菌群正在从"配角"走向精准免疫干预的"主角"核心研究范式：特定菌群→关键代谢物→靶向免疫细胞→疾病表型→干预策略特定菌群关键代谢物靶向免疫细胞疾病表型