肠道细菌助力妊娠成功中的新角色
新研究显示肠道微生物可帮助训练母体免疫系统耐受胎儿,减少妊娠丢失。
根据威尔康奈尔医学院研究人员开展的临床前研究,肠道微生物可能在妊娠期间帮助母体免疫系统适应发育中胎儿的过程中发挥关键作用。研究结果表明,有益肠道细菌有助于预防可能导致小鼠妊娠丢失的免疫系统反应。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)——向胎盘聚集,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识别胎儿无害至关重要,”威尔康奈尔医学院儿科免疫学副教授、盖尔与伊拉·德鲁克儿童健康研究所成员郑妙音博士表示,“这能防止母体免疫系统攻击胎儿,否则可能导致反复流产或死产。”
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原因尚未明确。先前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联系起来,但其机制基础尚不清晰。郑博士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。威尔康奈尔医学院儿童健康研究盖尔与伊拉·门谢尔主任、儿科Ronay Menschel讲席教授弗吉尼亚·帕斯夸尔博士,以及医学系研究副主任、医学Henry R. Erle Roberts家族讲席教授格雷戈里·桑嫩伯格博士也为该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
郑博士团队通过两种小鼠模型观察妊娠期母体免疫反应:无菌环境中培育、未接触细菌真菌病毒的无菌小鼠,以及使用抗生素破坏有益菌群的小鼠。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胎盘出现过度炎症,导致胎儿死亡。具体表现为产生过量干扰素-γ分泌T细胞及攻击发育中胎儿的抗体。然而,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性。
研究团队发现,拥有健康肠道菌群的妊娠小鼠羊水中含有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。向无菌小鼠补充色氨酸代谢物或产生该代谢物的细菌,可使胎儿存活率从50%提升至95%。相比之下,给予与该通路无关的肠道细菌则未能改善妊娠结局。
人体组织样本与动物研究的相关性
研究团队随后分析了经历反复流产女性的妊娠结束后的子宫蜕膜组织样本。结果显示,色氨酸代谢物水平降低,且诱导耐受的MDSCs和pTregs数量减少。
“我们在小鼠中发现的相同免疫细胞对人类妊娠似乎同样重要,”威尔康奈尔医学院儿科博士后研究员、该研究第一作者朱莉娅·布朗博士表示,“我们需要进一步研究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
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,并据此开发靶向疗法。最终计划与临床医生合作,评估益生菌补充剂或干预措施——通过增强有益肠道微生物或其代谢物——来提高足月妊娠成功率的可能性。
“我们的研究揭示了微生物组中支持妊娠期免疫耐受的新因素,”郑博士表示,“希望未来能利用这些发现开发支持妊娠免疫耐受的疗法,帮助面临不孕或不明原因反复流产困扰的女性。”
参考文献:Brown JA, Amir M, Yu S, et al. Gut microbiota promotes immune tolerance at the maternal-fetal interface. Cell.
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