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研究发现了肠道细菌的神奇作用——影响肝脏的免疫功能
2018-05-28   审核人:

来宝科学 2018-05-26 23:04:38

 

科学家们已经发现,肠道细菌通过一个神秘的生物过程控制了肝脏中癌症的生长。

通过与小鼠模型的研究,他们发现肠道细菌可以调节肝脏对原发性和转移性肿瘤的免疫反应。

尽管先前的研究已经表明,肠道内存在的大量细菌会影响免疫系统处理癌症,但目前尚不清楚这在肝脏中是如何发生的。

新的研究表明,在肠道中存在的一种特殊的梭状芽孢属可以通过改变胆汁酸来阻断肝脏的抗肿瘤活性。

一项美国国立卫生研究院(NIH)在《科学》杂志上发表研究报告,不仅为肝脏癌症的发展提供了新的见解,而且还提出了一个问题:减少特定的微生物是否有助于免疫系统对抗癌症。

肠道微生物和肝癌。

人类的消化道是微生物的家园,这些“复杂而活跃的种群”通常被称为肠道微生物群。

这些大量的细菌和其他微生物对人类的健康和疾病有很大的影响;它们帮助免疫系统对抗病原体,它们对消化和新陈代谢至关重要。例如,在肝脏中,它们有助于调节胆汁酸的产生。

肠道菌群组成的紊乱与许多引起炎症的感染和疾病有关,包括那些影响肝脏的疾病。有两种类型的肿瘤可以在肝脏中发展:初级和次级肿瘤。原发性肝脏肿瘤是由从肝脏开始的癌症引起的。继发性肝肿瘤或转移性肝肿瘤是由从身体其他部位开始的癌症引起的肿瘤,例如结肠。

研究人员指出,原发性和转移性肝癌是美国癌症相关死亡的主要原因。

肝脏和肠道处于“亲密接触”

在他们的研究报告中,研究人员解释说,肝脏“与肠道进行了密切的交流”,并通过接触肠道内的血液,不断接触肠道细菌的副产品。事实上,内脏的血液占肝脏血液供应的70%。

与此同时,肠道菌群可以影响肝脏的免疫功能,参与胆汁酸的生成,胆汁酸在肝癌的发展中起着重要作用,研究人员决定研究这一切。

通过在原发性和转移性肝癌的小鼠模型中进行试验,他们发现用抗生素治疗动物不仅能减少肠道细菌,还能导致更小更少的肿瘤。

他们还发现,这些影响与肝脏中自然杀伤细胞(NKCs)数量的增加相吻合。NKCs是癌细胞的强大杀手。

进一步的试验表明,NKCs的增加是抗生素增加了一种叫做CXCL16的细胞蛋白的表达,这种蛋白被称为NKCs。有这种蛋白质的细胞形成组织,或内皮细胞,这些细胞排列着渗透肝脏的微小血管。

研究报告的作者,NCI癌症研究中心的Tim F. Greten博士说,“为什么用抗生素治疗的老鼠在这些内皮细胞中有更多的CXCL16产生?”他说研究的“临界点”是当他们发现胆汁酸可以控制CXCL16的表达。

他和他的同事们随后发现,如果他们“用胆汁酸治疗老鼠,”他们可以“实际上改变肝脏中NKT细胞的数量,从而改变肝脏肿瘤的数量。”

更多的梭状芽胞杆菌促进了癌症的传播

最后一组实验揭示了梭状芽胞杆菌是一种存在于人类和老鼠身上的细菌,在这一活动中发挥了关键作用。

一个特别有趣的发现是,梭状芽胞杆菌影响肝脏中CXCL16的数量,因为胆汁在肠道和肝脏之间循环。作者们注意到,增加肠道内这些细菌的数量不仅降低了肝脏中NKCs的含量,而且还促进了小鼠的癌细胞扩散。

在相关的透视图中,Drs。来自加州拉霍亚过敏症和免疫学研究所的Nadine Hartmann和Mitchell Kronenberg从这项研究中吸取了一些要点,并解释说:“对于大多数生物系统来说,它的功能有不同的方面。”

而且,矛盾的是,胆汁功能不仅有助于消化系统“乳化脂肪并帮助吸收膳食脂质,而且在微生物组修饰之后,次级胆汁酸会改变免疫功能,从而促进肝癌和肝转移。”(Slowly_Fish 208649)

 

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