背景
由树突状细胞 (DC)启动麸质特异性辅助性T细胞1 (Th1)细胞免疫应答所驱动的对麸质的口服耐受丧失 (LOT)是乳糜泻 (CeD)的一个标志，可由肠道病毒感染触发。某些共生菌能否缓解病毒介导的LOT仍不清楚。
简介
2023年7月11日，来自美国匹兹堡大学医学院的Luzmariel Medina Sanchez及其团队在Immunity (IF: 32.4)杂志上发表名为The gut protist Tritrichomonas arnold restrains virus-mediated loss of oral tolerance by modulating dietary antigen-presenting dendritic cells的研究[1]。
研究亮点
1、阿诺德毛滴虫 (T. arnold)促进口服耐受并保护机体免受病毒介导的口服耐受性丧失(LOT)。
2、阿诺德毛滴虫 (T. arnold)介导的保护作用不依赖于抗病毒免疫和微生物群。
3、琥珀酸盐和IL-25不足以保护病毒介导的口服耐受性丧失 (LOT)。
4、阿诺德毛滴虫 (T. arnold)抑制病毒诱导的IRF1/NF-kB炎症反应。
主要结果
T. arnold在不影响抗病毒免疫和不依赖于微生物群的情况下，对T1L介导的LOT具有保护作用
为了测试T. arnold是否能有效地预防T1L介导的对膳食抗原的炎症反应，我们通过口服给6周龄JAX WT小鼠接种T. arnold。在T. arnoldd定植12天后，我们进行了口服耐受性试验。T1L感染对T. arnold定植效率无明显影响。在无T. arnold的情况下，T1L阻断了Treg细胞应答，并促进了对饮食抗原特异性的Th1细胞应答 (图3A-3C)，这证实了既往的观察结果。T. arnold有效地抵消了T1L介导的Treg细胞抑制和针对膳食抗原的Th1细胞应答 (图3A-3C)。T. arnold将T1L介导的Treg细胞抑制恢复到与非T1L感染的T. arnold定植小鼠相当的水平。T. arnold不影响病毒复制、抗里奥病毒抗体滴度或宿主1型IFN应答 (图3D-3F)，这表明T. arnold介导的对T1L诱导LOT的保护作用并非归因于宿主抗病毒应答的差异。为了评估对T1L介导的LOT的保护是否需要活跃的T. arnold定植，我们将有T. arnold定植的小鼠 (图3G)置于富含纤维素且不含水溶性纤维的饮食中。这种饮食方案成功地清除了肠道中的三毛滴虫。我们观察到相对丰度降低了5倍，表明T. arnold被成功清除 (图3G)。与我们既往的结果不同 (图3A-3C)，在口服耐受试验之前清除T. arnold的小鼠未能预防T1L介导的LOT (图3H)。这些发现表明，活跃的T. arnold定植足以抑制病毒介导的LOT。
图3. T. arnold在不影响抗病毒免疫和不依赖于微生物群的情况下，对T1L介导的LOT具有保护作用
副基底细胞可预防对麸质的口服耐受性丧失，且在CeD患者中所占比例不足
为了确定这些发现与CeD的相关性，我们在表达CeD易感HLA分子DQ8的转基因小鼠 (DQ8tg小鼠)中分析了阿诺德三毛滴虫 (T. arnold)定植对T1L介导的麸质口服耐受丧失的影响。虽然在无T. arnold定植的小鼠中，T1L导致了对麸质口服耐受性的丧失，但在DQ8tg小鼠中，T. arnold的存在阻止了T1L介导的对麸质口服耐受性的丧失 (通过存在抗麦胶蛋白IgG2c抗体和发生Th1迟发型超敏反应进行评估) (图6A、6B)。我们用OVA抗原代替谷蛋白获得了相似的结果。麸质蛋白 (主要是小麦中的麦胶蛋白)无法被哺乳动物酶完全降解，从而产生具有免疫原性序列的大肽，如α-麦胶蛋白中的33-聚体 (33-mer)。某些肠道细菌参与麦胶蛋白降解，包括33-mer谷蛋白肽，降低其免疫原性。为了评估T. arnold是否通过降低谷蛋白肽的免疫原性来保护口服耐受的丧失，我们将T. arnold与糜蛋白酶消化的麦胶蛋白孵育，以测定QPQLPQ肽的数量，QPQLPQ肽是33-mer肽内主要免疫原性表位的关键基序。尽管阿诺德三毛单胞菌在与麦胶蛋白体外共培养期间具有代谢活性 (如体外培养20小时后琥珀酸的产生和主动运动所观察到的)，但与无阿诺德三毛单胞菌的小肠内容物共培养相比，它不能消化33-mer麸质肽 (图6C)。此外，与GFD相比，含麸质饮食并没有改变肠道中T. arnold的丰度，这表明与水溶性纤维相比，麸质不是T. arnold的主要营养来源。除肠道环境有利于Th1细胞对膳食抗原的应答外，转谷氨酰胺酶2 (TG2)的激活被认为通过翻译后修饰增加麸质肽对HLA-DQ2和DQ8分子的亲和力，从而促进CeD的发病。T1L感染诱导TG2活化。为了检测阿诺德三毛滴虫是否抑制T1L介导的TG2活化，我们定量检测了小分子TG2活性探针5-(生物素酰胺)-戊胺(5BP)的掺入。我们发现，T. arnold有效抑制了T1L介导的TG2激活 (图6D)，提示T. arnold可防止口服耐受性的丧失和麸质肽的修饰。
图6. 副基底 (Parabasalia)细胞防止麸质过多，且与健康对照组相比，副基底细胞在CeD患者中的代表性不足
结论及展望
在本研究中，通过使用病毒介导的LOT小鼠模型，我们发现肠道定植的原生生物三毛滴虫 (T. arnold)促进了口服耐受，并保护了呼肠孤病毒和小鼠诺如病毒介导的LOT，而不依赖于微生物群。这种保护作用不是由抗病毒宿主应答或T. arnold介导的先天2型免疫引起的。在机制上，T. arnold直接抑制膳食抗原呈递树突状细胞的促炎程序，进而限制Th1和促进调节性T细胞应答。最后，对粪便微生物群的分析表明，与T. arnold相关的副基底 (Parabasalid)菌株在人类CeD患者中表达不足。综上所述，这些发现将促使我们进一步探索在CeD和其他免疫介导的食物敏感性中促进口服耐受性的原生生物。
原文链接
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1074761323002790?via%3Dihub
参考文献
1.Medina Sanchez Luzmariel,Siller Magdalena,Zeng Yanlin et al. The gut protist Tritrichomonas arnold restrains virus-mediated loss of oral tolerance by modulating dietary antigen-presenting dendritic cells.[J] .Immunity, 2023, undefined: undefined.
转自：“生物医学科研之家”微信公众号
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