机体被感染后需要有效的清除血液中的病原体,从而阻止感染后扩散和败血症的产生。在这个过程中,位于肝血窦腔内的肝巨噬细胞(又称枯否细胞)能捕获并清除血液中的病原体,构建一道血管内的免疫“防火墙”。CellHostandMicrobe上发表的一项最新研究,使用小鼠模型和体内成像等方法发现,肠道菌群及其代谢产物D-乳酸对肝巨噬细胞清除血液中的病原菌有促进作用,从而使得防止感染经血流扩散的免疫“防火墙”更加坚固。
①为了验证共生微生物影响宿主对血管内细菌感染的防御的假设,研究者用金*色葡萄球菌静脉感染了无病原体(SPF)和无菌小鼠,7天后GF小鼠的死亡率远高于SPF小鼠,这表明小鼠的肝巨噬细胞对血液中的病原体的捕获和清除,需要肠道菌群存在。
②KC对细菌的噬菌体杀灭依赖于两个关键过程:吞噬体的成熟、酸化和活性氧(ROS)的产生。为了确定这些关键的杀伤机制是否依赖于肠道微生物,作者测定了KC吞噬体酸化量和ROS产生量。结果表明:无菌小鼠中ROS含量明显降低,病原体捕获和细胞内ROS依赖的KC吞噬作用是由肠道细菌微生物控制的。
③研究人员研究了D-乳酸是否释放到门静脉和/或全身循环,以及是否参与巨噬细胞介导的对循环病原体的保护。发现肠道菌群代谢物D-乳酸可通过门静脉进入肝脏,“指挥”巨噬细胞捕捉并杀灭血液中的病原体;在无菌小鼠和抗生素处理小鼠中,由于缺少这种肠-肝轴对话,导致由巨噬细胞组成的血管内免疫“防火墙”失效,使得血液内的病原体无法被有效清除,引起感染扩散。
④除了外源性饲喂D-乳酸,给无菌小鼠补充D-乳酸或定殖产生D-乳酸的菌,可恢复KC介导的病原体清除。
一些小的临床试验已经报告,使用产生乳酸的益生菌可以保护ICU患者缓解感染。应用肠道D-乳酸强化疗法,无论是微生物还是药物,都可能是一种可行的精确医学策略,防护血液中病原体的传播,减少ICU中的感染。
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