一个具有免疫能力的人类肠道微生理系统能够调节Faecalibacterium prausnitzii的炎症
Jianbo Zhang1,2, Yu-Ja Huang1, Martin Trapecar1
1Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.
Research square
|October 27, 2023
概括
一个新的肠道微生理系统使人类肠道微生物,上皮和免疫细胞的长期共同培养成为可能. 这个系统揭示了特定的免疫细胞如何调节对肠道微生物Faecalibacterium prausnitzii的炎症反应.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 胃肠病学 胃肠病学
背景情况:
- 微生物-表皮和微生物-免疫细胞交叉对肠道健康至关重要.
- 现有的系统缺乏对氧不耐受微生物和人类天生的免疫细胞的长期共同培养能力.
- 了解微生物与免疫相互作用需要有控制的实验模型.
研究的目的:
- 建立一个肠道微生理系统,长期共同培养人类结肠表皮,共生微生物和免疫细胞.
- 研究抗原呈现细胞 (APC) 和T细胞在调节对"Faecalibacterium prausnitzii"的免疫反应中的作用.
- 分析细胞因子和基因表达的变化,以应对微生物和免疫细胞相互作用.
主要方法:
- 开发一个肠道上皮层-微生物-免疫微生理系统,用于连续的共同培养.
- 结肠表皮与*Faecalibacterium prausnitzii/Faecalibacterium duncaniae*,树突细胞,巨细胞和CD4+原始T细胞共同培养.
- 多重细胞因子测定量化分泌的炎症介质.
- 定量PCR用于评估结肠上皮细胞中的基因转录.
主要成果:
- APCs显著增加了细胞因子和化学因子分泌在顶部和底部侧面的两部分.
- 在APC的存在下,F.prausnitzii在表皮上升调高了促炎基因 (TLR1,IFNA1).
- CD4+原始T细胞逆转了F.prausnitzii*诱导的基因表达变化,并增强了特定的促炎细胞因子 (IL-8,MCP-1/CCL2,IL1A) 的分泌.
结论:
- 开发的肠道微生理系统 (GuMI平台) 支持复杂肠道社区的长期共同培养.
- 个体免疫细胞种群不同调节对F. prausnitzii*的免疫反应.
- 这种模型对于研究肠道健康和疾病中的微生物-表皮-免疫相互作用是有价值的.
