腸道細菌的定植可以引起調節性T細胞產生共生型的免疫反應

論文：Markus B. Geuking, et al. Intestinal Bacterial Colonization Induces Mutualistic Regulatory T Cell Responses. Immunity 34, 794-806 (2011)

演講者：吳思瑩                           時間：14:00~15:00, Oct. 05, 2011

講評者：何漣漪 老師                 地點：601教室

摘要：

在人類的腸道中存在許多共生菌，過去也認為這些腸道菌對宿主的免疫系統具有共生性的調控，其中曾有研究發現這些細菌有某些物質可以活化CD4+ T細胞，包括T helper 1 (Th1)、Th17和Foxp3+ 調節性( regulatory , Treg) T細胞，而這些T細胞可以透過目前未知的機制調控免疫系統的恆定。作者們為了探討這個問題，他們在無菌鼠的腸道定植了altered Schaedler flora (ASF)，他們發現定植了這些菌叢後，老鼠大腸的Treg 細胞數會增加，無論任何品系的老鼠都有此現象。同時，也可以看到CD103這個marker的表現量也增加，在過去的研究中，我們知道CD103+ effector Treg cells會抑制免疫反應，因此作者們也觀察細胞激素分泌的現象，確實觀察到細胞白介素第十因子（Interleukin-10，以下稱IL-10）在定殖ASF後分泌量會增加，而IL-10的功能也是抑制免疫反應，如果抑制了IL-10的訊號，可以看到腸道的CD4+ T細胞會分化成Th1和Th17細胞，因此IL-10也做為腸道免疫系統恆定的重要細胞激素。作者們為了證實影響CD4+ T細胞的恆定源自於Treg細胞缺失，而非取決於Th1和Th17細胞的分化，因此他們將野生型Treg細胞送入SMARTA這種無菌鼠體內，發現誘發型的Treg細胞(induced Treg ，以下稱iTreg)可以抑制腸道免疫系統的分化。作者們也好奇腸道細菌的定殖是如何活化Treg細胞，他們使用缺乏Toll-like receptors (TLRs)的老鼠來定殖ASF，發現老鼠腸道並不會生成Foxp3+Treg細胞及CD103+ effector Treg細胞，因此證實TLR的訊號傳遞對於Treg細胞的活化是必要的條件。甚至當作者們用2% dextran sulfate sodium (DSS)使老鼠大腸的上皮受損，也可看到Treg細胞活化，而非Th17和 Th1細胞，並且維持腸道免疫系統恆定。

總的來說，定殖ASF後會破壞宿主的大腸表皮，而後藉由TLR的訊息傳遞活化Treg細胞，利用Treg細胞的細胞激素分泌來調控腸道的免疫系統恆定，對於影響Th1及Th17的分化扮演著重要的角色。

參考資料：

1. Barness, M.J. et al. Regulatory T cells reinforce intestinal homeostasis. Immunity 31, 401-411 (2009).
2. Alexander Y. Rudensky and Alexander V. Chervonsky. A Narrow Circle of Mutual Friends. Immunity 34, 697-699 (2011).