肠道微生物群在免疫稳态和自身免疫中的作用

肠道微生物群在免疫稳态和自身免疫中的作用, 对身体健康至关重要。正常的肠道菌群保持免疫系统的微妙平衡，同时保持自我耐受以避免自身免疫。胃肠道菌群通过调节免疫稳态为宿主提供了基本的健康益处。肠道菌群改变会导致免疫失调，导致自身免疫性疾病。肠道微生物与人体免疫系统的相互作用，有助于我们了解自身免疫性疾病的发病机制，而且也将为设计新型的免疫或微生物疗法提供新的基础。

在这里，我们回顾了我们对肠道微生物群如何调节先天性和适应性免疫稳态的理解进展，而先天性和适应性免疫稳态反过来不仅会影响肠道疾病的发展，也会影响系统性自身免疫疾病的发展。

代谢与免疫耐受

在过去的十年里，免疫学界对细胞代谢的兴趣重新抬头，因为它与免疫功能有关。许多研究集中在代谢在促进或控制免疫细胞分化和确定效应机制中的作用。代谢状态与先天细胞和淋巴细胞分化状态之间的某些基本关系已经得到了解决，大多数情况下使用的是还原论小鼠模型。未来的一个主要挑战将是了解免疫反应的多种细胞类型之间代谢的协调程度；淋巴、基质、内皮、上皮对免疫的影响，以及免疫耐受。本研究的目的是强调目前对细胞代谢的理解，因为细胞代谢与多种环境下的免疫耐受有关。

本系列从Degauque等人的评论开始。炎症代谢微环境在同种异体移植中的作用。本文综述了乳酸、乙酸、腺苷、细胞外ATP等代谢产物在细胞免疫和体液免疫中的作用，以及免疫抑制和代谢在异基因耐受中的相互作用。Alwarawrah等人。然后综述了营养状况对免疫功能的影响，重点介绍了人和小鼠的T细胞。他们的综述强调了营养过剩和营养不足对免疫系统代谢和功能的影响，对病毒和细菌的保护性免疫以及自身免疫。讨论了糖酵解、氨基酸代谢和线粒体代谢的潜在治疗靶点。接下来是Jhun等人的初步研究。世卫组织解决了如何预测哪些接受同种异体肝移植的患者在免疫抑制药物逐渐减少后会随着时间的推移产生耐受性的问题。他们提供了测量Treg、Th17、Th1和CD8细胞的T细胞标记物循环水平的数据，并将其相对丰度的变化与发展耐受性的倾向相关联。在Diskin和Palsson-McDermott的综述中讨论了代谢在巨噬细胞命运和功能中的作用。他们专注于代谢途径、底物和代谢产物在炎症或抗炎巨噬细胞在感染和炎症消退中的作用。Nguyen等人。着重探讨异基因造血细胞移植治疗恶性血液病后T细胞代谢的作用。该手术的一个不良后果是移植物抗宿主病（GVHD）。本文综述了可能成为GVHD治疗靶点的代谢途径以及目前免疫抑制剂对这些途径的影响。Wawman等人。然后对肝脏微环境中T细胞代谢的知识现状进行了全面的综述，肝脏微环境是一个暴露于丰富营养物质和代谢物的缺氧场所。他们对自身免疫和异体移植环境下代谢干预治疗的前景进行了深入评估。Battu等人综述了GCN2对氨基酸的传感作用及其在代谢性和自身免疫性疾病中与免疫调节的关系。Jones等人在初步研究中探讨了TCR信号强度与人类抗原特异性T细胞克隆潜在代谢转移的关系。他们在他们优雅的研究中证明，利用T细胞克隆和改变的肽配体，TCR和pHLA在抗原提呈细胞上的信号强度控制着T细胞的糖酵解转移。这一观察可能有治疗应用，如优化疫苗接种策略。最后，Tang和Mauro回顾了免疫细胞和内皮细胞在代谢重编程方面的相似之处。免疫细胞和内皮细胞在物理空间中密切相关，尤其是在尿布期。内皮细胞炎症和稳态的代谢变化非常重要，因为它对动脉粥样硬化和癌症等疾病状态有着巨大的影响。在他们的综述中，他们将重点放在一氧化氮、缺氧诱导因子和磷酸腺苷激活激酶在这些细胞代谢重编程中的作用。

我们希望这一系列的初步研究和综述文章将证明对对免疫耐受和细胞代谢研究的最新进展感兴趣的研究人员是有用的。我们还要感谢许多作者慷慨地为这一系列作品和边疆工作人员提供了帮助。

将免疫和新陈代谢联系起来的领域正在迅速扩大。脂肪组织通过分泌一系列称为脂肪因子的免疫调节因子，代表着连接代谢过程和免疫系统功能的共同介质。脂肪因子分泌失调，发生在肥胖个体或营养不良或饮食限制的情况下，影响免疫细胞的活动，导致炎症性自身免疫反应或增加对传染病的易感性。一些自身免疫性疾病的细胞代谢改变强烈支持免疫耐受也受代谢途径调节的观点。对这些改变的分子机制的理解可能导致新的治疗策略的发展，以控制自身免疫条件下的免疫细胞分化和功能。

人类拥有一个肠道微生物群，统称为肠道微生物群，它编码人类基因组中缺失的碳水化合物活性酶（CAZymes）。这些酶有助于从难降解的多糖中提取能量。当现代人改变饮食习惯时，微生物群是否以及如何适应新的碳水化合物来源就产生了问题。最近对来自美国、日本和西班牙健康人群的微生物群进行了亚基因组分析，确定了通过海洋细菌水平基因转移获得的假定酶，这表明人类肠道细菌进化为降解例如以寿司形式食用的藻类碳水化合物。我们通过研究肠类杆菌水平基因转移获得的多糖利用位点（PUL）来探讨这一假说。转录组学和生长实验表明，PUL对红藻多糖卟啉有反应，能在这种碳水化合物上生长，但与之无关的底物如琼脂糖和卡拉胶。对编码的两种蛋白BACPLE_和BACPLE_进行了X射线晶体和生化分析，结果表明它们分别属于糖苷水解酶家族16和86。GH86在1.3Å分辨率下的产物络合物突出了这种新的卟啉酶水解卟啉的分子细节。综合这些数据，为从外源微生物获得的酵母菌和相关基因为人类肠道微生物群增加新的分解代谢功能的论点提供了实验支持。