Science：腸道微生物調節腸炎新機制

　　腸道微生物最調節宿主的免疫系統以及在炎癥性腸炎（IBD）等疾病發病過程中發揮了十分重要的作用。由于在同卵雙胞胎中該疾病的發病率一致性只有40%-50%，因此遺傳-環境因素的相互作用對該疾病的發病具有重要的影響。DNA測序技術的發展使得我們能夠詳細地了解人體基因組的信息以及腸道微生物的基因組構成，進而發現在腸炎發病患者體內腸道微生物的種類發生了慢性的變化。

　　此前的研究發現：人體腸道中的一類叫做"脆弱類擬桿菌（B.A）"的共生菌對人體免疫系統具有正面的調控作用。在小鼠試驗中，該細菌能夠將LPS通過"OMV"的分泌小泡傳遞到宿主的腸道DC中，進而誘導DC分泌IL-10并促進調節性T細胞的分化。

　　來自加州理工大學生物工程學系的Sarkis K. Mazmanian針對"脆弱類擬桿菌"的這一機制在腸炎發病過程中的作用進行了深入研究，相關結果發表在最近一期的《Science》雜志上。

　　首先，作者提取了野生型小鼠的BMDC，并將其與野生型B.A的OMV或者確實突變了PSA的OMV共同孵育，之后進一步與CD4 T細胞孵育。結果顯示，野生型細菌的OMV能夠促進DC分泌IL-10，但是缺失了PSA的OMV則沒有這一活性。之后，作者比較了野生型小鼠BMDC與ATG16L1（細胞自噬過程中的關鍵信號分子）缺失突變體小鼠的BMDC在響應OMV時的效應，結果顯示，在缺失ATG16的時候，DC不能響應B.A中的OMV的刺激。然而，純化后的PSA對DC的刺激并不依賴于ATG16L1。之后，作者檢測了這一刺激下游的效應。結果顯示，在與ATG16L1缺失突變體小鼠的BMDC以及B.A的OMV共培養之后，T細胞中的調節性T細胞抑制效應T細胞的能力出現下降。以上實驗表明DC中的自噬過程對于DC激活調節性T細胞的活性具有重要的作用。

　　ATG16L1, ATG5, ATG7參與了經典與非經典的細胞自噬過程，但是經典的細胞自噬過程的其它關鍵元件，例如Ulk1, Fip200, 或者Atg16的缺失并不能影響Treg的活性。因此，作者認為DC通過非經典的細胞自噬途徑激活Treg的活性。

　　進一步，作者通過向野生型小鼠以及ATG16L1缺失突變體小鼠飼喂OMV并進行體內試驗，結果顯示，突變體小鼠能夠引發明顯的腸道炎癥反應，另外，缺失突變體小鼠腸道內的Treg細胞分泌的IL-10的程度明顯低于野生組，這一結果證明了DC的細胞自噬作用能夠調節腸道的炎癥反應。

　　NOD2是細胞內部識別外源非生物特異性分子（肽聚糖）的感受元件，而且之前的試驗證明NOD2參與了ATG16L1相關的細胞自噬活動。試驗證明，NOD2缺失突變體小鼠的BMDC在與OMV以及T細胞共同孵育之后不能誘導Treg分泌IL-10。這一試驗表明NOD2參與了DC非經典型細胞自噬作用導致的Treg的激活。

　　最后，作者對攜帶ATG16L1突變的人群進行了研究。同樣地，具有ATG16L1突變的人群體內分化出的DC難以誘導Treg激活。