耶魯大學Howard Hugher醫(yī)學研究中心進行的一項新研究表明大量生活在人類腸道中的益生菌可能幫助腸道內壁免受傷害。
研究人員意外地發(fā)現(xiàn),，讓癌癥患者服用抗生素來預防感染的做法可能致使腸道更易遭到破壞,，而這種危險可能通過補充腸道益生菌來逆轉。之前認為在炎性腸道疾病的治療中,，腸道中良性共生菌也可能會導致炎癥反應,。而這些新發(fā)現(xiàn)則可能修正這種看法,。有關這些發(fā)現(xiàn)的文章刊登在2004年7月23日的Cell上,。這個研究組由耶魯大學醫(yī)學院Howard Hughes醫(yī)學研究中心的Ruslan Medzhitov領導,。
“共生細菌能代謝營養(yǎng)物質使我們更容易吸收。它們還有助于胃腸系統(tǒng)的早期發(fā)育并能產生預防致病菌侵染的物質,。但我們的工作所揭示出的功能并不同于這些”Medzhitov說,。研究人員發(fā)現(xiàn)益生菌能促使Toll-like受體蛋白（TLRs）保持腸道上皮細胞的健康并激活對損傷作出反應的機器。之前這種蛋白被認為是識別致病細菌表面的分子并引發(fā)先天免疫系統(tǒng)攻擊致病菌,。
“我們的免疫系統(tǒng)既能識別致病微生物并產生免疫反應,，但同時又能容忍無數(shù)的有很多致病菌特征的共生細菌持續(xù)的親密接觸，”Medzhitov說,。主流觀點認為TLRs因某種原因而不能識別共生細菌,，但能專門抵御致病菌。
為了更好地了解共生菌和TLRs的關系,，研究人員用缺失TLR信號通路上的一個關鍵組分MyD88的小鼠進行研究,。沒有這種蛋白的小鼠就不能激活TLR信號通路。最初的實驗中,，他們用一種叫做DSS的藥物處理小鼠,，這種藥物對腸道上皮細胞有毒性。
正常的小鼠細胞很容易從DSS傷害中恢復,，但藥物會嚴重損傷MyD88缺失小鼠的腸道,。缺乏TLR蛋白的小鼠，其腸道也同樣遭到嚴重破壞,。
“結果與預期的完全相反,，我們一直以為TLR僅僅和感染免疫應答有關。我們認為由于TLR缺失小鼠不會對共生細菌產生一種依賴于TLR的炎癥反應,，因此這將有助于減少DSS造成的傷害,，但結果并非如此。我們不知道這些受體可能會參與保護組織受損的過程”Medzhitov說,。
為了弄清是否共生細菌的過量生長會造成傷害,，研究人員用抗生素清除小鼠腸道的共生菌。這些用抗生素處理的MyD88缺失小鼠經DSS處理后表現(xiàn)出的腸道上皮損傷和未經抗生素處理的MyD88缺失小鼠相同,。沒有證據(jù)顯示白血球的滲透誘發(fā)MyD88缺失小鼠的損傷程度增加,。
研究人員發(fā)現(xiàn)在MyD88缺失小鼠腸道上皮細胞的增殖和分化普遍受到破壞，這表明TLRs在組織的總體維護中有重要意義,。小鼠腸道對輻射尤其敏感,，這可能部分因為那里發(fā)生著非常迅速的細胞分裂。而且,，輻射傷害的恢復需要依賴于TLRs的維護和修復過程,。
實驗也證明共生菌對TLR的活性是必須的,。當他們用抗生素給正常的小鼠的腸道殺菌時，這些小鼠變得和MyD88缺失小鼠一樣都對DSS損傷很敏感——當再用TLRs識別致病菌的細菌表面分子處理這些小鼠時,，他們發(fā)現(xiàn)單這些分子就能完全保護小鼠不受DSS傷害,。
“這些細菌表面分子可以挽救那些腸道缺乏共生菌的小鼠，使它們變得健康又正常,，這證實了益生菌的好處在于它們能被TLRs識別,，而非它們的生物學功能（如幫助降解食物）。現(xiàn)在我們知道這種識別完全出人意料,，并且這種新功能能促使TLRs控制基因和能保持腸道動態(tài)平衡的過程,，”Medzhitov說。TLRs能夠不斷識別共生菌并對損傷作出反應從而啟動修復過程,。
這個發(fā)現(xiàn)有兩個主要的臨床意義：1是可能改變對接受化療或者放療的癌癥病人給于抗生素防止因免疫系統(tǒng)受損而受到感染的臨床處理方法,。抗生素能夠保護病人免受感染但是卻可能不利于甚至阻礙保護和修復機制中的重要途徑,。因此可能可以用細菌表面物質來模擬益生菌的存在從而保持TLR活性,。另外，這些發(fā)現(xiàn)也可能會改變炎性腸道疾病的治療,。而我新發(fā)現(xiàn)即共生菌的有益作用將對這種治療有益,。接下來，Medzhitov及其同事將會研究TLRs對細菌的反應在其它上皮組織的維護和修復中的作用,。
