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肠道细菌或增强流感疫苗疗效

文献标题:TLR5-Mediated Sensing of Gut Microbiota Is Necessary for Antibody Responses to Seasonal Influenza Vaccination. 

文献来源:Immunity, September 11, 2014


每一年,总有一些的人会患上流感,即使他们已经接种“季节性流感疫苗”。根据最新的一项研究,对流感疫苗产生了免疫反应的一个重要原因可能是肠道细菌。科学家说,以小鼠为实验对象的研究显示,对流感疫苗的免疫反应在一定程度上依赖于来自肠道微生物的信号。该发现有助于解释为何人体对疫苗会有不同的反应,并找出能最大化疫苗效用的方法。这项研究发表在近期的《免疫学》(Immunity)杂志上。


寄生在人体内的细菌(被统称为微生物组)会影响到健康的方方面面,例如患肥胖症的风险和食物过敏性。之前的研究已经显示,微生物会影响免疫系统对感染的反应。


美国亚特兰大市艾莫利大学免疫学家Bali Pulendran和同事一直在寻找注射了三价灭活流感疫苗的人的血液中的基因特征。Bali Pulendran博士和他的同事们用抗生素治疗老鼠可以去除大部分的肠道细菌或在无菌条件下提高季节性流感疫苗接种时的抗体反应。在一长串和疫苗反应有关的基因中,研究人员发现了一种意想不到的基因——Toll样受体5(TLR5)。


在抗生素治疗之前或期间疫苗接种可能会损害人类某些疫苗的抗体反应,对流感疫苗的免疫反应在一定程度上依赖于来自肠道微生物的信号,证明肠道细菌对季节性流感和灭活脊髓灰质炎疫苗有强烈的免疫反应。这个结果可能也有助于解释为什么某些疫苗引起的免疫力在世界各地有所不同。该发现有助于解释为何人体对疫苗会有不同的反应,并找出能最大化疫苗效用的方法。


疫苗抗体反应中含有的免疫刺激物质(佐剂)不会受到肠道细菌缺乏的影响。例如,细菌对百白破疫苗不是关键影响因素。Pulendran说:“我们的结果表明,肠道微生物可以对人类免疫接种疫苗产生强大的影响,甚至引起疫苗免疫力降低,“这项研究的动力是先前研究分析关于人类接种流感疫苗的免疫反应,他的实验室已经开创使用了“系统疫苗学”方法。


Pulendran说:“我们认为,这可能是个巧合。”TLR5是鞭毛蛋白的传感器,这种蛋白质是细菌的组成部分。为什么与肠道细菌相互作用的接受器会和身体对病毒的反应有关系?该小组猜测,也许是因为B细胞(产生抗体的白血球)接收到了来自肠道的信号。


为了验证这一猜想,研究人体在小鼠身上设计了一项新实验。他们给三组小鼠注射了流感疫苗:一组转基因小鼠缺乏TLR5基因,一组无菌小鼠体内无微生物,另一组小鼠在实验前4周喝的水中添加了能消灭大多数微生物的抗生素。


接种疫苗7天后,三组小鼠血液中的特定疫苗抗体浓度都显著降低——控制组小鼠相比约减少了8倍。实验进行到第28天时,这种减少变得不再明显,血液抗体水平开始回升。但在接种疫苗的第85天,当研究人员观察缺乏TLR5基因的小鼠时,其抗体似乎又有所下降,意味着如果没有细菌信号,流感疫苗的效果将会以更快速度减弱。


并未参与新研究的纽约威尔康乃尔医学院免疫学家David Artis说:“我认为该研究有很深远的意义。它让我们注意到先前并未重视过的微生物。”Artis指出,工业化国家的居民比发展中国家的居民从流感疫苗中获得了更多的保护,尽管这种现象可以部分解释为他们微生物组的差异,但基因、饮食和以前的感染也在其中发挥作用。


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