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Nature子刊:决定生死的遗传学差异

2015.7.29

  我们每天都会吞入大量的微生物,但因为肠道有着成熟的免疫系统,我们并不会因此病倒。不过,肠道的防御能力是因人而异的。科学家们一直在探索一个问题,遗传学组成究竟是如何影响肠道免疫力的。

  健康肠道具有各种各样的细菌,有些细菌帮助我们消化和处理食物,有些细菌则会引发感染。为此,肠道发展出了广泛的防御体系。肠道细胞能生产一系列抗菌分子和活性分子,中和感染性的微生物,不过肠道组织在这一过程中也会受损。受损区域的细胞会释放特定分子,激活肠道干细胞进行再生和修复。

  不同人的肠道免疫力是有差异的,就算大家吃的都一样,也有人更容易受到感染。这其中的关键在于遗传学差异,不过我们对这一领域还知之甚少。所幸的是,EPFL研究团队在这方面取得了突破。他们着重研究了相互协作的基因群体,从基因组出发揭示了遗传学和肠道免疫力之间的关联。这项研究发表在近日的Nature Communications杂志上。

  研究人员使用了一百多种果蝇品系,用同样的肠道菌感染它们,同时确保其他因素(比如食物、温度、湿度等)维持不变。他们发现,不同品系的果蝇对细菌感染的敏感性大相径庭,有些果蝇百分之百被感染,有些果蝇则能完全抵抗这种致病菌。

  “这肯定是基因组差异造成的,因为所有环境因素都是相同的,”文章的通讯作者之一,EPFL的Bart Deplancke说。

  随后,研究人员开始分析基因组变异与肠道免疫力之间的生物学关联。他们发现,影响肠道免疫力的是成组的基因,而不是单个基因。

  其中一组基因可以降低活性氧的活性,减少这些分子对肠道造成的损伤。这组基因还有助于快速清除致病菌,提高干细胞的修复活性。在对致病菌敏感的果蝇中,这组基因的活性比较低,它们对肠道感染有着生死攸关的影响。

  研究人员指出,人们过去将肠道病看得过于简单。基因组的系统性变异实际上对肠道免疫力有很大影响。这项研究为人们提供了全新的视角,有助于正确认识肠道免疫力的个体差异。

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