Nature：科学家有望利用一种特殊的肠道真菌来揭示共生和过敏症发生的奥秘

来源：100医药网 2024-12-13 09:48

本文研究结果表明，K. pintolopesii或许是一种小鼠机体的共生菌，其能作为一种有价值的模式生物来帮助研究机体肠道的真菌共生和免疫。

肠道菌群对于机体肠道稳态和功能至关重要，然而，其可变性和在实验室小鼠中不一致的真菌定植往往会阻碍科学家们对支持共生的进化和免疫过程的研究。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为 Fungal symbiont transmitted by free-living mice promotes type 2 immunity 的研究报告中，来自威尔康奈尔医学院等机构的科学家们通过研究发现，在小鼠胃部中发现的一种特殊真菌或许是胃肠道真菌进化的关键，这一研究发现，迄今为止所进行的临床研究忽略了小鼠机体生理学的一个主要影响因素。

最近，科学家们开始研究共生菌（commensals）对人类机体健康和疾病发生的重要性，这种共生菌生存在机体的肠道中；众所周知，细菌共生对人类机体的免疫力会产生很大影响，这些群体的异常改变往往与人类癌症、炎性障碍甚至发生直接相关，然而，目前研究人员并不是非常清楚肠道真菌共生（fungal commensals）是如何影响机体免疫力的，部分原因是缺乏良好的真菌共生小鼠模型。

这篇研究报告中，研究人员发现，一种在野生型小鼠胃部中非常丰富的名为Kazachstania pintolopesii（K. pintolopesii）的酵母菌或许能很好地适应小鼠机体，并通过增强抵御寄生虫的免疫保护来让小鼠获益，尽管其也会增强机体对于一些过敏症的易感性。研究者Iliyan Iliev教授说道，多年来，我们一直在寻找小鼠机体中真正的真菌共生体，但通过分析真菌DNA所识别出的实验室小鼠机体中的真菌群体往往是短暂的，而且不同菌落之间存在很大差异。

早在2019年，研究人员就发现，与野生型小鼠一起饲养的携带肠道微生物的 野生型 实验室小鼠在模拟人类免疫反应上要比传统实验室小鼠更好一些，而且这些小鼠机体肠道中的真菌DNA水平会明显高于此前在实验室小鼠机体中观察到的水平。这或许就是福尔摩斯故事的开始，为此，研究人员开始寻找占据主导地位的真菌，这或许就将本文研究扩展到了其它小鼠种群中，那么还有什么地方要比纽约市能更适合找到野生型小鼠呢？

文章中，研究人员在纽约市和洛杉矶的害虫防治公司所提供的粪便样本和其它材料中找到了这种真菌存在的整局，并从多个使用或售卖实验室小鼠的研究机构获得了相应的样本，最终，研究人员发现，K. pintolopesii在野生型小鼠中非常常见，但其也经常存在于实验室小鼠中，但研究人员却并不知道其存在。

K. pintolopesii并不存在于Jackson实验室的小鼠机体中，但其具有一定的共生特征

因此，研究者指出，在很多类型的小鼠研究中，或许都需要考虑到这种真菌的存在与否。研究者Iris Gao说道，K. pintolopesii能完全改变实验结果，如今我们通过研究发现，K. pintolopesii能快速定植到实验室小鼠的胃肠道中，且能可靠地传递到小鼠后代机体中，同时还能在某种程度上躲避宿主机体的抗真菌免疫，即使其能部分抑制其它真菌的生长，所有这些都表明，这种真菌能在进化上适应并在小鼠体内存活，其就是一种真正的共生真菌菌群。

然而，当通过饮食改变或使用导致胃肠道粘液波动时，比如，真菌能通过激活名为IL-33的细胞因子的产生从而被免疫系统发现，随后这种细胞因子就能诱发称之为2型的免疫反应；研究者指出，这种真菌能通过抑制其它真菌病通过增强的2型免疫反应来保护自身免受线虫的侵袭，从而就能与宿主共生，但另一方面，其也会加剧的发生。如果利用小鼠来研究过敏、寄生虫感染、癌症发生或2型或17型免疫反应相关的研究领域，那么这种真菌或许就是研究人员不应该忽略的一种重要因素。

尽管这项研究结果表明，K. pintolopesii或许能作为真菌共生的良好模型，但研究人员也提出了重要的问题，即这种真菌是否是小鼠机体微生物群落的正常组分，是否一直会存在于实验室小鼠中，尤其是在涉及免疫学的研究中，是否有一种真菌共生体在促进人类机体2型免疫力方面扮演着类似的角色？如今，研究者Iliev等人正在对从多个机构收集的样本中进行分析研究来试图回答这一系列问题。

综上，本文研究结果表明，K. pintolopesii或许是一种小鼠机体的共生菌，其能作为一种有价值的模式生物来帮助研究机体肠道的真菌共生和免疫，同时其在小鼠机体中未被注意到的存在或许能突出研究人员评估其对实验室结果和机体表型影响的必要性。（100yiyao.com）

参考文献：

Liao, Y., Gao, I.H., Kusakabe, T.et al..Nature (2024). doi：10.1038/s41586-024-08213-2

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