研究發現，人類嬰兒先天干擾T細胞免疫

卡介苗抗結核可在新生兒中引起良好的反應，但暴露于艾滋病毒未感染的嬰兒對疫苗接種的免疫力發生改變。

在《Science Advances》上發表的一項新研究中，美國華盛頓大學西雅圖分校和南非開普敦大學的Donald D. Nyangahu和一個分子醫學和人類遺傳學研究小組假設嬰兒先鋒腸道微生物群會影響疫苗T細胞反應。研究小組分析了7周齡時的BCG免疫反應，并將反應分為高反應和低反應。該研究結果強調了B. infantis在早期抗原特異性免疫中的因果作用。

腸道菌群

腸道微生物群是新陳代謝和免疫發育的關鍵決定因素，其中嬰兒先鋒微生物群在很大程度上由母親決定，影響后代的福利。Bacillus Calmette-Guerin（簡稱BCG）即卡介苗，是一種用于預防結核病的疫苗，由活的無毒牛型結核桿菌（Mycobacterium bovis）制成。接種人體后通過引起輕微感染而產生對人型結核桿菌的免疫力。

卡介苗疫苗作為一種典型的新生兒T細胞疫苗，在數百萬嬰兒出生時接種，以提高免疫力。

有趣的是，研究表明，與未感染艾滋病毒的嬰兒相比，暴露于艾滋病毒但未感染艾滋病毒的嬰兒腸道微生物群發生了改變。為了檢查卡介苗應答對未感染但暴露于HIV的嬰兒的影響，研究小組研究了研究隊列中早期卡介苗高應答和低應答的關鍵微生物群。研究人員接下來研究了無菌和無病原體的新生小鼠模型，以了解腸道微生物群和卡介苗之間的因果關系，以影響免疫原性。

T細胞對BCG的反應

研究小組測量了未感染艾滋病病毒的嬰兒接種新生兒疫苗后卡介苗對T細胞的反應。結果是高度可變的，研究人員測量了刺激后CD4+細胞因子產生的頻率。他們將卡介苗應答高于中位數的嬰兒歸類為高應答者，其余的歸類為低應答者。他們沒有觀察到中位胎齡、母親年齡或出生體重的差異，盡管他們注意到嬰兒性別和疫苗應答之間有顯著的應答。

Nyangahu及其同事對不同腸道菌群組成的卡介苗高應答和低應答進行了分類，并注意到此后對幼鼠免疫細胞群的不同應答。首先，他們研究了所有嬰兒中卡介苗反應的變化，這些變化與他們不同的腸道微生物群有關，并使用深度測序從沒有感染艾滋病毒的嬰兒到生命的**周進行了分析。

科學家們使用宏基因組測序來鑒定BCG高應答者和低應答者之間的多樣性和豐富的分類群。結果顯示，與低應答者相比，高應答者的長雙歧桿菌亞種（Bacteroides thetaiotaomicron）水平較高。低應答者的擬桿菌（Bacteroides thetaiotaomicron）含量明顯高于對照組。當科學家們對從嬰兒糞便中分離出來的DNA進行定量聚合酶鏈反應時，他們注意到B. infantis在高應答者中更為豐富。科學家們使用無菌小鼠模型研究了嬰兒腸道微生物群對免疫發育的影響。他們注意到，在高應答和低應答的樣本中，總記憶性CD4 T細胞的表達明顯更高，這可能與BCG T細胞應答有關。

無特定病原體和無菌小鼠模型的早期免疫反應

該團隊在新生兒無菌或無特定病原體的小鼠模型中測試了在人類嬰兒中發現的不同細菌及其對生命早期免疫發育的影響。在先前的小鼠研究中，嬰兒雙歧桿菌和雙歧桿菌菌株與免疫調節和炎癥有關。然而，這些細菌對嬰兒免疫力發育的影響尚不清楚。

Nyangahu和他的研究小組通過單定殖的無菌小鼠，研究了這一點。炎性單核細胞和非炎性單核細胞在B. infantis和B. thetaiotaomicron單定殖小鼠中均顯著減少。科學家們在沒有特定病原體的小鼠身上重復了這個實驗，觀察到與B. infantis相比，b.b . The taiotaomicron顯著減輕了體重。就像沒有細菌的變體一樣，沒有特定病原體的小鼠具有顯著更高的中央記憶CD4 T細胞頻率。綜合結果顯示，嬰兒雙歧桿菌和雙歧桿菌是如何在不引起炎癥的情況下影響新生小鼠發育中的免疫系統的。

額外的實驗

研究小組還觀察了在無菌和無特定病原體的小鼠中接種卡介苗后，嬰兒雙球菌如何增強抗原特異性T細胞。進一步的實驗揭示了B. infantis和B. thetaiotaomicron對小鼠體內代謝組的影響，以及它對結腸轉錄組的影響。

受到在小鼠中觀察到的這些結果的啟發，Nyangahu和他的同事研究了B. infantis和B. thetaiotaomicron如何影響人類結腸細胞的轉錄組。而在實驗室培養的結腸上皮細胞中，嬰兒雙歧桿菌導致參與抗原加工和呈遞的基因上調，以促進免疫耐受。B. infantis分泌蛋白質而不是代謝物來誘導類似于活細菌的分子特征。

前景

通過這種方式，Donald D. Nyangahu及其同事研究了對大多數疫苗反應不佳的新生兒對感染的易感性。研究結果顯示了生命早期的腸道微生物群如何影響免疫發育，包括對新生兒疫苗接種的抗原特異性t細胞反應。而對新生兒疫苗接種反應良好的嬰兒有較高的B. infantis豐度，同時在低應答者中有相對缺乏的b型結核菌。嬰兒雙歧桿菌的定植在生命早期具有獨特的轉錄組和代謝組特征，并擴展到人類結腸上皮細胞。

科學家們發現B. infantis是一種潛在的治療干預手段，可以改善新生兒的T細胞免疫和疫苗反應性。由于該菌株已經可以作為一種活的生物治療藥物，未來的研究可以檢驗它對人類嬰兒疫苗反應的影響。

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