斯坦福大学揭示滥用抗生素导致肠道菌群紊乱影响机体对疫苗的免疫反应

时间:2019-09-11 13:03 作者:

斯坦福大学揭示滥用抗生素导致肠道菌群紊乱影响机体对疫苗的免疫反应

斯坦福大学揭示滥用抗生素导致肠道菌群紊乱影响机体对疫苗的免疫反应

具体来讲,作者先随机给其中11位志愿者口服广谱抗生素5天。采用的抗生素包括针对革兰氏阴性和阳性菌的新霉素,针对革兰氏阳性菌的万果霉素和针对厌氧菌的甲硝锉。接下来,在口服抗生素3天后,注射流感疫苗。最后,在接下来一年中跟踪取样。



斯坦福大学揭示滥用抗生素导致肠道菌群紊乱影响机体对疫苗的免疫反应

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接下来,作者研究了口服抗生素后,志愿者们对流感疫苗的响应是否发生变化。考虑到志愿者们之前可能接种过流感疫苗,体内残存大量抗体。于是,作者调整了方案,选取之前三年都没有接种疫苗,体内流感抗体含量极低的志愿者。结果发现,与安慰剂组相比,在180天和360天,抗生素组对N1H1 A型加州流感病毒的中和能力降低,并且,在7天,抗生素组的IgG1和IgA水平也远低于安慰剂组,而IgG1和IgA正是流感疫苗所诱导,且针对N1H1 A型流感病毒的抗体。



肠道菌群与食物消化代谢密切相关,比如消化分解长链的复杂碳水化合物,再比如合成人体必需的多种维生素。所以,接下来作者研究了服用抗生素是否可以改变人体的血液代谢组。作者发现,与安慰剂组相比,抗生素组志愿者的血液代谢组的确发生了巨大变化,主要体现在胆酸代谢途径和色氨酸代谢途径上。作者用高效液相色谱的方法验证了这一结论,也就是,肠道菌群的主要作用是将肝脏所合成的一级胆酸修饰为二级胆酸,而作者发现,抗生素组的一级胆酸/二级胆酸比例明显高于安慰剂组,这也与肠道菌群的作用相吻合。



综上所述,服用抗生素所引起的肠道菌群紊乱导致了人体发生一系列反应,包括AP1/Nur炎症信号的活化,树突状细胞比例升高,血液代谢组变化,二级胆酸比例明显降低,最终导致了N1H1型流感病毒对应抗体响应不良。这也解释了疫苗无效的原因之一,也就是滥用抗生素。这份工作的亮点在于招募了22位健康志愿者进行实验,使得这些结果在科研和临床都具有无可取代的意义。


斯坦福大学揭示滥用抗生素导致肠道菌群紊乱影响机体对疫苗的免疫反应




我们的肠道之中栖息着数以亿计的细菌,这个数目几乎是人体细胞的十倍。肠道菌群与宿主之间的关系是当今生物学研究的前沿热点之一,它可以影响宿主的代谢功能,肠道免疫功能,自身免疫病和过敏反应等引起的炎症,甚至通过“肠-脑轴”影响中枢神经系统。有报道指出,在自身免疫病和过敏的状况之下,诸多免疫治疗手段效果堪忧,包括疫苗研发领域的抗艾滋病毒疫苗和肿瘤免疫治疗领域的PD1抗体。当然,这些结果通常都是来自于模式生物,比如小鼠中。肠道菌群对人体是否也如此重要仍旧不得而知。


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