《腸道菌群》腸道「好菌」變幫兇?誘導出的異常 T 細胞「TFH17」脫離腸道,可能導致自體免疫疾病

1. 發現腸道共生菌活動牽動自體免疫疾病發展
2. 可能的致病關鍵:異常的 T 細胞「TFH17」
3. TFH17 細胞竟由特定腸道共生菌誘導生成
4. TFH17 細胞能離開腸道,並可顯著惡化關節炎
5. 人、鼠的相應細胞基因表現多處相似,包括「腸道特徵」
6. 異常的 TFH 細胞有望成為治療新標的

發現腸道共生菌活動牽動自體免疫疾病發展
俄亥俄州立大學 (Ohio State University) 的研究人員近日在國際學術期刊《自然免疫學》(Nature Immunology) 上發表了一項重要研究,揭示了腸道中的「益菌」活動如何與類風濕性關節炎 (rheumatoid arthritis, RA) 以及其他潛在的自體免疫疾病產生關聯。

促使科學家們深入探討此主題的,是他們早在 2016 年的一項發現。當時,研究人員首次發現,某些特定腸道共生菌 (通常對宿主無害、甚至被認為有助於健康),卻能在小鼠體內誘導「源自腸道的 T 細胞」的產生和釋放,進而導致全身性自體免疫疾病。此後的幾年間,該研究團隊一直致力於解釋這種微生物與身體之間「通常是和諧的」關係中,為何會出現這種意外的轉折。

可能的致病關鍵:異常的 T 細胞「TFH17」
此次研究則是詳細描述了被稱為「T 濾泡輔助 17 細胞」(T follicular helper 17, TFH17) 這種異常的 T 細胞。此種細胞同時具有 T 濾泡輔助細胞 (T follicular helper, TFH) 的功能和 T 輔助細胞 17 (T helper 17, TH17) 的特徵;過去的幾項研究報告指出,在自體免疫疾病患者的血液中,也發現了這些類型細胞的對應物,且與較嚴重的症狀有關,但科學家對於這些細胞的背景了解甚少。

TFH17 細胞竟由特定腸道共生菌誘導生成
研究發現,這些全身性的 TFH17 細胞可以追溯到小腸中的淋巴組織 ─ 派氏淋巴叢 (Peyer's patches);而且,這些細胞的產生,竟是由一種通常是無害的微生物 — 分節絲狀細菌 (segmented filamentous bacteria) 所誘導。更具體來說,在派氏淋巴叢內,源自腸道的 TH17 細胞轉化為 TFH 細胞,而分節絲狀細菌增強了這一細胞重編程過程;這種現象被稱為 T 細胞的「可塑性」,意即它們能夠靈活地應對不斷變化的環境,例如腸道。

TFH17 細胞能離開腸道,並可顯著惡化關節炎
研究團隊在關節炎小鼠模型中利用螢光標記細胞,證實了這些細胞確實會從腸道遷移到身體的其他部位。不過,特別的是,與傳統的 TFH 細胞相比,這些 TFH17 細胞不僅具有 TH17 細胞的遷移能力,還獲得了更強的「幫助 B 細胞」的能力。

研究人員透過小鼠實驗證明了這些異常細胞的致病性。他們比較了兩組基因易感小鼠的類風濕性關節炎發展:一組僅注射常規 TFH 細胞,另一組注射常規 TFH 細胞並混入約 20% 的異常 TFH 細胞 (TFH17)。結果令人驚訝,僅用少量異常 TFH 細胞替換常規細胞,就使得小鼠的「關節炎相關踝關節增厚」比對照組小鼠增加了 4.8 倍。

人、鼠的相應細胞基因表現多處相似,包括「腸道特徵」
此外,研究人員針對從 RA 小鼠模型腸道中分離出的 TFH17 細胞進行基因表現圖譜分析,發現這些細胞與在人類 RA 患者血液中循環的 TFH 細胞具有多項相似之處,包括一個關鍵的「腸道特徵」。這強烈暗示在人類疾病中也可能存在類似的致病機制。

異常的 TFH 細胞有望成為治療新標的
研究人員表示,發現這種跨物種的特徵令人振奮,顯示這項研究具有轉化應用的潛力,並強調,這是首次真正證明這種「通常發生在腸道中的 T 細胞可塑性」,能在腸道外產生如此顯著的影響,並對自體免疫疾病產生全身性影響。因此,研究人員希望未來能夠確定這些異常 TFH 細胞不僅是 RA 的潛在治療標的,也能適用於其他類型的自體免疫疾病 (例如狼瘡),這將非常有助於改善患者的健康與生活。

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資料來源:Medical Xpress、Ohio State University

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