首頁資訊 CCTV：中科院揭示宿主識別腸道菌群調(diào)控免疫新機(jī)制登上《Nature》，“腸菌決定免疫力”再獲實(shí)證

CCTV：中科院揭示宿主識別腸道菌群調(diào)控免疫新機(jī)制登上《Nature》，“腸菌決定免疫力”再獲實(shí)證

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年05月23日 22:21

近年來大量研究提示，免疫系統(tǒng)的真正“決策指揮部”可能藏在腸道里。我們體內(nèi)居住著超過100萬億個細(xì)菌，它們既能幫我們消化營養(yǎng)、合成維生素，也能左右免疫細(xì)胞的行為。

然而一個關(guān)鍵問題始終沒有被破解：在如此龐雜的微生物世界中，我們的身體到底靠什么“認(rèn)出”哪些是朋友，哪些是潛在敵人？

2025年5月，一項(xiàng)由中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所錢友存團(tuán)隊(duì)和分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心宋昕陽團(tuán)隊(duì)聯(lián)合完成的研究，為這個問題提供了突破性的答案。

這項(xiàng)研究發(fā)表于頂級期刊《Nature》，首次證明確實(shí)存在一種蛋白，具備選擇性識別腸道細(xì)菌的能力，而且這種識別不是為了“清除敵人”，而是為了“激活朋友”。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人體中的一種名為APOL9的蛋白，可以特異性識別腸道中的擬桿菌目細(xì)菌，并誘導(dǎo)它們釋放出特殊“信號囊泡”，用于激活宿主免疫系統(tǒng)，訓(xùn)練特定T細(xì)胞，最終達(dá)到維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)的目的。

這項(xiàng)研究首次實(shí)驗(yàn)證實(shí)，宿主與腸菌之間的互動并非一味容忍或殺伐，而是一場復(fù)雜而精準(zhǔn)的“分工合作”。

我們身體不是在被動適應(yīng)微生物的存在，而是在主動對話、挑選與利用。腸道菌群是否健康、是否被識別對路，或許正決定著你免疫系統(tǒng)的工作效率。

01 不是殺死細(xì)菌，而是“挑對朋友”：APOL9讓宿主具備精準(zhǔn)識別能力

長期以來，我們對腸道免疫的理解大多集中在“防御”角度，比如腸道如何利用黏液層、抗菌肽或免疫球蛋白來阻擋致病菌入侵。

然而，中科院團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)的高階操作不僅限于抵御，更在于識別——識別出值得信任的共生菌，并在合適時機(jī)調(diào)動它們促進(jìn)免疫成熟。這一角色，正是由APOL9來完成的。

研究人員通過比較無菌小鼠和常規(guī)小鼠的腸道組織，利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)篩選出一種高表達(dá)于腸上皮細(xì)胞中的宿主蛋白APOL9。進(jìn)一步利用他們自主研發(fā)的APOL9-seq技術(shù)（結(jié)合流式分選與16S測序）發(fā)現(xiàn)，APOL9能夠精準(zhǔn)結(jié)合腸道中的擬桿菌目細(xì)菌。

▲新型載脂蛋白APOL9通過結(jié)合擬桿菌Cer1P分子誘導(dǎo)OMVs釋放并激活I(lǐng)FN-γ-MHC-II通路以增強(qiáng)腸道黏膜免疫

這些細(xì)菌廣泛存在于健康人群體內(nèi)，是典型的“互利共生型微生物”，但此前并未有研究指出人體竟有能力主動識別它們。

那么，APOL9是靠什么識別的？答案是一種細(xì)菌特有的脂質(zhì)標(biāo)志物：神經(jīng)酰胺-1-磷酸（Cer1P）。研究團(tuán)隊(duì)通過基因編輯技術(shù)剔除了擬桿菌細(xì)胞表面的Cer1P分子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)APOL9的識別能力隨之完全喪失。

這一發(fā)現(xiàn)證明，APOL9并不是“廣撒網(wǎng)”的殺菌工具，而是“精準(zhǔn)打招呼”的分子識別器，只對擁有特定身份標(biāo)記的共生菌起作用。

更重要的是，APOL9的識別行為并不會直接殺死這些細(xì)菌。相反，它誘導(dǎo)擬桿菌目釋放出外膜囊泡（OMVs），這些囊泡富含菌源分子，隨后被宿主細(xì)胞捕獲并用作“免疫教材”，用于激活體內(nèi)的一類特殊T細(xì)胞群。

換句話說，我們的身體不是靠抗生素清場，而是靠“請對的細(xì)菌發(fā)聲”來提升自我防御。

02 信號不是自己造的，是“朋友菌”遞過來的

相比過去的研究專注于宿主如何應(yīng)對致病菌，這項(xiàng)研究更加獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)在于：我們身體的免疫系統(tǒng)，竟然可以主動向腸道細(xì)菌“借力”，通過它們釋放的信號來提升防御能力。

當(dāng)APOL9識別到目標(biāo)細(xì)菌后，它并不直接消滅對方，而是促使這些細(xì)菌釋放出一種納米級的外膜囊泡（Outer Membrane Vesicles, OMVs），這些囊泡像一封封“微型郵件”，攜帶了細(xì)菌的成分信息，被宿主細(xì)胞識別、吸收并解讀。

這些“信號囊泡”進(jìn)入宿主腸道黏膜后，會激活一條關(guān)鍵的免疫路徑——干擾素γ（IFN-γ）信號通路，并誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞上調(diào)MHC-II分子表達(dá)。MHC-II是免疫系統(tǒng)中的“抗原呈遞工具”，可以將囊泡中的細(xì)菌信號展示給T細(xì)胞識別。

研究發(fā)現(xiàn)，接受了這些信號訓(xùn)練后，腸道中一類特殊的雙表達(dá)型T細(xì)胞（CD4+CD8αα+）顯著增加，這些T細(xì)胞既具備輔助免疫功能，又可穩(wěn)定控制腸道的炎癥反應(yīng)，是維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)的重要“守衛(wèi)者”。

過去我們總以為“好菌”就是陪伴我們吃飯睡覺、合成維生素的“好鄰居”，但這項(xiàng)研究揭示：它們還能教會我們的免疫系統(tǒng)變聰明。而這一切的前提，是宿主有能力“認(rèn)出它們”，并建立分子級的信任關(guān)系。這種跨物種的合作，是微生態(tài)系統(tǒng)的真正奧義。

03 沒了APOL9，小鼠更容易感染死亡，“訓(xùn)免疫”是真有用

那么，這套識別與訓(xùn)練機(jī)制對身體到底有多重要？中科院團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套極具說服力的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。他們構(gòu)建了APOL9基因敲除小鼠，也就是說，這些小鼠完全無法合成APOL9蛋白，等于是身體喪失了識別擬桿菌的能力。

隨后，研究人員讓這些小鼠接受沙門氏菌感染挑戰(zhàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常小鼠相比，APOL9缺失小鼠的感染范圍明顯更廣，細(xì)菌在體內(nèi)擴(kuò)散速度更快，死亡率也大幅上升。這一結(jié)果表明：沒有了APOL9，免疫系統(tǒng)像失去了一個“情報(bào)員”，對危險(xiǎn)反應(yīng)遲鈍，防御力大打折扣。

更精彩的是，研究人員又給APOL9缺失小鼠補(bǔ)充了來自共生菌的OMVs，結(jié)果顯示，小鼠的免疫反應(yīng)明顯增強(qiáng)，腸道炎癥被有效抑制，感染控制情況也得到改善。這意味著，哪怕宿主本身缺少識別工具，只要“借來”O(jiān)MVs，也可以部分恢復(fù)免疫調(diào)節(jié)能力。

這條結(jié)果鏈條非常清晰：APOL9→識別細(xì)菌→細(xì)菌釋放OMVs→激活T細(xì)胞→增強(qiáng)免疫防御。它不僅揭示了人體免疫系統(tǒng)如何“精準(zhǔn)合作”，也為未來的菌群療法提供了現(xiàn)實(shí)支撐。

04 不是抗菌，而是“馴菌”：宿主主動調(diào)控微生態(tài)的證據(jù)來了

長期以來，免疫系統(tǒng)被視作“排外”的防御機(jī)器，面對腸道中的細(xì)菌時，常常被形容為“睜一只眼閉一只眼”的被動狀態(tài)。而這項(xiàng)研究徹底顛覆了這種觀點(diǎn)。人體并不是消極容忍腸道菌群的存在，而是在精細(xì)地管理它們、利用它們、從中汲取調(diào)控力量。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)首次將“宿主識別+細(xì)菌響應(yīng)+免疫訓(xùn)練”三步閉環(huán)真實(shí)地建立起來。更難得的是，APOL9這種蛋白在人體中也有同源形式——APOL2，暗示這套機(jī)制并非小鼠特例，而極可能在人類腸道中同樣存在。也就是說，我們的身體，確實(shí)擁有某種天然的“菌群管理模塊”，負(fù)責(zé)把握腸道微生態(tài)的平衡主動權(quán)。

而這種調(diào)節(jié)不是靠“清場式殺菌”，而是類似“調(diào)兵遣將”：識別特定友軍→誘導(dǎo)它們釋放信號→教會免疫細(xì)胞更聰明地反應(yīng)。這種模式，為目前流行的“益生菌療法”“微生態(tài)治療”提供了分子級別的新解釋，也為下一代“菌群-免疫協(xié)同治療”提供了清晰的研發(fā)路徑。

注明參考文獻(xiàn)

Yang, T., Hu, X., Cao, F. et al.Targeting symbionts by apolipoprotein L proteins modulates gut immunity. Nature(2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08990-4

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