《Nature》：在艾滋感染早期，腸道細菌可積極增強免疫力

紅楓灣APP：日前，發表在《自然·微生物學》上的一項突破性研究揭示：腸道細菌可積極增強HIV早期感染者的免疫防御能力。

研究背景

HIV是一種攻擊并削弱人體免疫系統的病毒。AIDS（艾滋病）則出現在感染最晚期階段。不過通過規范抗逆轉病毒治療（ART），并非所有HIV感染者都會發展為AIDS。

腸道微生物組是一個由數萬億微生物（包括細菌和真菌）組成的龐大生態系統，它們生活在人體腸道內。這些關鍵微生物引導免疫系統區分無害物質和危險病原體。當這種微妙平衡被打破時，可能引發慢性炎癥，使身體變得虛弱易感。

腸道微生物組構成了人體免疫系統中的一個具有活性的“免疫器官”，既能塑造免疫反應，又能對免疫狀態做出響應。

研究方法

該研究由雷霍沃特魏茨曼科學研究所的Eran Elinav教授和耶路撒冷哈達薩艾滋病中心負責人Hila Elinav教授（夫妻）領導。

該研究在以色列和埃塞俄比亞各招募了70名左右HIV感染者，其均接受了所在國家提供的標準ART，只是埃塞俄比亞的藥物水平通常不如以色列先進。

?研究分析了這些感染者糞便中的腸道微生物組構成，并在病毒感染過程中的多個時間點采集樣本。

?研究人員將兩國感染者的微生物組與來自同一地理區域的未感染者進行了對比。

?研究還測量了HIV感染者們的CD4 T細胞水平。這類細胞的大量破壞發生在腸道內壁，而這里也是HIV的主要藏身之處。

Hila教授表示，腸道是HIV的一種“儲存庫”，即使身體其他部位的免疫系統因ART而恢復，腸道內壁的T細胞仍會受損。

研究發現

?HIV感染者的微生物組與未感染對照組明顯不同。此外，腸道微生物構成會隨病情進展持續改變。

?部分微生物變化在埃塞俄比亞和以色列的參與者身上都有出現，這表明存在普遍的生物學規律；其他變化則是一個國家所特有的，可能反映了當地飲食和生活方式對腸道微生物的影響。

進一步研究

Eran教授表示，我們認為HIV不會直接影響細菌。相反，HIV會影響免疫系統，而免疫系統通常會分泌“天然抗生素分子”。

隨后，科學家們進行了進一步實驗，將HIV感染者和未感染者的腸道微生物移植到完全無菌或微生物組因抗生素而大幅減少的小鼠體內。

由于小鼠不會感染HIV，因此動物體內的任何免疫變化都不可能是由該病毒引起的。

起初，結果讓研究人員感到困惑——來自HIV感染者的微生物組使小鼠腸道中的CD4 T細胞水平升高，甚至超過了接受來自未感染供體腸道微生物的小鼠。

科學家們表示，這證明了微生物組在HIV感染期間塑造免疫功能的主要作用。

但在一些已發展為嚴重免疫缺陷和AIDS的患者中，其微生物組不再為免疫系統提供支持。接受這些AIDS患者腸道細菌的小鼠CD4水平較低，微生物組的“輔助作用”也消失了。

Eran教授表示：“我們的研究為人類體內微生物組與免疫系統之間存在因果影響提供了有力證據。”

研究意義

科學家們表示，該研究為靶向人體細菌生態系統以增強HIV感染者免疫力的新型醫療療法鋪平了道路。

未來HIV感染者的治療，可能會通過營養均衡的飲食、益生菌，甚至噬菌體（吞噬細菌的病毒）來靶向調節微生物組。

Hila教授表示，要確定具體涉及哪些微生物和分子，還有很多工作要做。但我們的研究表明，未來，調節微生物組可能有助于增強HIV感染者的免疫力，降低其患致命感染的風險。這種治療方法在無法獲得先進ART的地方，或是免疫系統未能通過ART得到充分恢復的患者中，尤為重要。