激活的调节性T细胞促进重症急性胰腺炎十二指肠细菌移位至坏死区

背景

在急性胰腺炎 (AP)中，细菌易位和继发的胰腺坏死感染是导致重症和晚期死亡的主要危险因素。了解宿主免疫防御机制如何不能保护肠道屏障对于降低该疾病的死亡风险是至关重要的。在本研究中，我们研究了Tregs/Th17平衡在严重AP小鼠模型中维持肠道屏障功能中的作用。

简介

2023年1月19日，来自德国格赖夫斯瓦尔德大学医学院的Juliane Glaubitz及其团队在Gut (IF: 31.795)杂志上发表名为Activated regulatory T-cells promote duodenal bacterial translocation into necrotic areas in severe acute pancreatitis的研究[1]。

研究亮点

1、在动物模型中，急性胰腺炎 (AP)的实验性诱导与肠道微生物群组成的显著变化和兼性致病菌的显著增加有关。

2、在胰腺炎患者的坏死组织样本中也发现了相同的细菌分类群。

3、在AP过程中，被激活的调节性T细胞抑制全身免疫应答，损害免疫肠道屏障功能。

4、AP期间Tregs的耗竭减少了兼性致病菌株进入炎症胰腺的细菌易位。

5、调节性T细胞可能是预防重症AP感染坏死的治疗靶点，从而改善疾病的病程和结局。

主要结果

AP与肠道微生物群组成的变化有关

采用C57Bl/6-J小鼠部分胆管结扎诱导AP。从AP小鼠和未处理的对照动物中收集十二指肠吸出物以及远端结肠和盲肠的粪便样本。16S rRNA基因测序显示对照组和AP小鼠之间存在微生物群差异 (图1A)。所有胃肠道样本的主坐标分析 (PCoA)证实了微生物群的变化，其中十二指肠引物的变化最为显著 (图1B)。在AP动物十二指肠吸出物中Shannon多样性和扩增子序列变异 (ASV)丰富度显著降低。盲肠样品中观察到的微生物群组成的变化较小，但远端结肠样品中没有 (图1C，D)。对最丰富的分类群的分析发现，兼性致病菌如埃希氏菌/志贺氏菌、肠杆菌科、肠球菌或葡萄球菌的增加。尤其在十二指肠标本中，所有这些分类群在AP期间均显著富集。在结肠和盲肠样本中，我们也可以观察到这些兼性致病菌的增加，但只有埃希氏菌/志贺氏菌在胃肠道的所有部位均有显著增加 (图1E-G)。

图1. 急性胰腺炎 (AP)与肠道微生物群组成的变化有关

Tregs耗竭可以减轻胰腺炎期间微生物失调，并防止细菌移位至胰腺坏死

Tregs耗竭导致Teff数量增加，因此我们分析了这种增加是否也会影响AP中的微生物组成。基于从DEREG小鼠十二指肠吸出物中分离的DNA进行16S rRNA基因测序。AP诱导十二指肠抽吸物内细菌分类群明显减少，与我们在C57Bl/6小鼠中观察到的情况相当。与PBS处理的DEREG对照组相比，在AP诱导前接受DT的小鼠保留了更多样的微生物组成，表现为ASV丰富度显著提高，PcoA的组成也不同 (图6A-C)。在Tregs耗竭组中，AP期间大肠杆菌/志贺氏菌等兼性细菌病原体的过度生长显著减少。定量逆转录-定量PCR (RT-qPCR)证实了16S RNA基因测序的结果，即在AP小鼠中，大肠杆菌和屎肠球菌等兼性病原体的丰度显著增加，但在DT治疗的小鼠中略有增加。有益菌株如拉克诺-绣线菊科或乳杆菌保持不变。我们通过RT-qPCR分析了这些小鼠的十二指肠组织样本，并通过DT治疗依赖性的GFP转录物水平降低证实了Tregs的耗竭。在AP期间，我们观察到DT治疗小鼠中编码IL-15、IFNγ、TNFα和IL-17F的基因的转录水平显著升高。有趣的是，在PBS处理或DT处理的DEREG小鼠之间，IL-17A、IL-22或IL-10的转录物没有差异 (图6D)。总的来说，sIgA的免疫荧光标记表明，在Tregs耗竭的动物中，胰腺炎固有层内产生sIgA的细胞数量保持不变 (图6F)。

图6. Tregs耗竭可以减轻胰腺炎期间微生物失调，并防止细菌移位至胰腺坏死

我们的观察结果表明，胰腺坏死的感染是由来自肠道的兼性共生致病菌驱动的。在小鼠实验中，我们证明了在AP中CD25+/FOXP3+ Tregs被激活，这有助于形成免疫抑制状态并影响肠粘膜的渗漏。固有层中的淋巴细胞和十二指肠中的IELs的抑制使得兼性致病菌过度生长并且肠道屏障功能的破坏，这为细菌易位和胰腺坏死感染铺平了道路。

结论及展望

总而言之，Tregs在对抗全身炎症应答综合征方面发挥着至关重要的作用。在AP中，Tregs激活会扰乱十二指肠屏障功能，使共生细菌移位至胰腺坏死。在AP中靶向Tregs可能有助于改善疾病的病程。

原文链接

https://gut.bmj.com/content/early/2023/01/11/gutjnl-2022-327448

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

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