肠道细菌助力母体免疫系统耐受胎儿并减少流产
肠道微生物可能在训练母体免疫系统适应发育中胎儿的过程中发挥关键作用,根据康奈尔大学威尔医学院研究人员的一项临床前研究。
研究结果表明,有益肠道细菌有助于防止可能导致小鼠流产的免疫系统反应。研究团队证实,肠道微生物产生的代谢物促进两种保护性免疫细胞——髓源性抑制细胞(MDSCs)和RORγt+调节性T细胞(pTregs)——向胎盘募集,帮助母体免疫系统学会耐受胎儿。
“妊娠期间,母体免疫系统必须被训练为识别胎儿无害至关重要,”资深作者、康奈尔大学威尔医学院儿科免疫学副教授兼盖尔和伊拉·德鲁克儿童健康研究所成员郑美乐博士(Dr. Melody Zeng)表示,“这能防止母体免疫系统攻击胎儿,否则将导致反复流产或死胎。”
美国妇产科医师学会指出,超过半数经历反复流产的女性其根本病因尚未明确。既往研究已将肠道菌群紊乱与免疫系统功能障碍或炎症性疾病相关联,但其机制基础仍不清晰。郑博士及其团队探究了肠道菌群在母胎免疫耐受和妊娠结局中的潜在作用。德鲁克儿童健康研究所研究主任、儿科罗奈·门谢尔教授弗吉尼亚·帕斯夸尔博士(Dr. Virginia Pascual)以及医学系研究副主任、医学亨利·R·厄尔-罗伯茨家族教授格雷戈里·桑嫩伯格博士(Dr. Gregory Sonnenberg)也为这项跨学科合作项目作出贡献。
肠道微生物在模型系统中的益处
郑博士及其同事通过两种小鼠模型观察妊娠期间的母体免疫反应:在无菌环境中培育、未接触细菌真菌病毒的无菌小鼠,以及经抗生素处理以破坏有益细菌的小鼠。研究发现,与拥有健康肠道菌群的小鼠相比,无菌小鼠和抗生素处理小鼠的胎盘出现过度炎症,导致胎儿死亡。具体表现为干扰素-γ产生性T细胞和可攻击发育中胎儿的抗体数量异常升高。而拥有健康肠道菌群的妊娠小鼠则产生MDSCs和pTregs两种保护性免疫细胞,帮助建立对胎儿的耐受。
研究团队发现,拥有健康肠道菌群的妊娠小鼠羊水中含有由特定肠道微生物产生的色氨酸代谢物。这些代谢物在母胎界面维持保护性免疫细胞,促进免疫耐受。给无菌小鼠补充色氨酸代谢物或产该代谢物的细菌,可将胎儿存活率从50%提升至95%。相比之下,给予不相关途径的肠道细菌则无法改善妊娠结局。
人类组织样本与动物研究结果一致
随后,团队分析了经历反复流产女性在妊娠结束后脱落的子宫组织(蜕膜组织)。他们发现,这些样本中色氨酸衍生代谢物水平降低,且诱导耐受的MDSCs和pTregs数量减少。
“我们在小鼠中识别的相同免疫细胞似乎对人类妊娠同样重要,”该研究第一作者、康奈尔大学威尔医学院儿科博士后研究员朱莉娅·布朗博士(Dr. Julia Brown)表示,“我们需要开展更多研究来确认这些免疫细胞和色氨酸代谢物在人类妊娠中的作用。”
未来研究方向
研究团队将深入探究肠道微生物在妊娠期间促进免疫耐受的作用机制,并基于此开发靶向疗法。他们计划与临床医师合作,评估增强有益肠道微生物或其代谢物的补充剂或干预措施,以提高足月妊娠成功率。
“我们的研究揭示了微生物组中支持妊娠期间免疫耐受的新因子,”郑博士表示,“我们希望有朝一日能利用这些发现开发支持免疫耐受的疗法,帮助不孕或不明原因反复流产的女性。”
参考文献:Brown JA, Amir M, Yu S, et al. 肠道微生物群促进母胎界面的免疫耐受. Cell. doi: 10.1016/j.cell.2025.11.022
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