
眼表免疫对维持眼睛正常生理功能至关重要。许多眼部疾病(如感染性角膜炎)的发生,与眼表局部免疫失衡密切相关。因此,眼表免疫系统的组成与调控机制,尤其是共生菌是否参与眼表免疫调节,已成为当前眼免疫研究领域的热点问题【1】。
近年来,研究者通过动物实验发现,眼表共生菌——包括棒杆菌(
Corynebacterium mastitidis)以及凝固酶阴性葡萄球菌(
coagulase-negative
Staphylococci—— 能够维持眼表局部正常的IL-17IL-1免疫应答,从而发挥重要的抗感染保护作用【2,3】。然而,一个关键问题长期未被解决:这些共生菌究竟通过何种微生物分子与宿主免疫细胞表面受体发生互作,从而塑造眼表的保护性免疫
2026年1月19日,美国国家卫生研究院眼科研究所(National Eye Institute, NEI)Rachel R. Caspi团队联合匹兹堡大学医学院(University of Pittsburgh School of Medicine)Anthony J. St. Leger团队,在Immunity上发表研究论文“Commensal-derived trehalose monocorynomycolate triggers γδ T cell-driven protective ocular barrier immunity”,系统阐明了眼表共生菌来源的关键脂质分子如何驱动保护性免疫反应。
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该研究聚焦眼表棒杆菌
C. mastitidis
C. mast。研究团队利用转座子突变库( tra nsposon mutant library )筛选发现:一株缺失菌酸酯( corynomycolates )的 C. mast 突变体无法诱导眼表IL-17免疫应答。这一结果提示:菌酸酯可能是共生菌与宿主免疫系统互作的关键微生物分子
菌酸酯是一类棒杆菌特有的细胞壁外层脂质分子,其结构往往带有多种糖基修饰。研究团队进一步通过细菌脂质组分离、质谱分析以及合成生物学策略,鉴定出海藻糖单棒菌酸酯(trehalose monocorynomycolate,TMCM)是 C. mast 的主要菌酸酯分子之一,并能够在眼表强效诱导Vγ4 γδ T细胞产生IL-17。
TMCM如何激活γδ T细胞:TLR2/Mincle–树突状细胞–IL-1R/TCR协同机制
研究表明,眼表产生 IL-17 的Vγ4 γδ T细胞主要来源于眼部引流淋巴结(eye-draining lymph node),其激活过程需要树突状细胞(DCs)参与。
机制上,TMCM可与树突状细胞表面的受体分子TLR2和Mincle结合,促进树突状细胞向 γδ T 细胞提供关键的膜表面信号,并分泌细胞因子IL-1,从而驱动 Vγ4 γδ T 细胞产生 IL-17。与此同时,Vγ4 γδ T 细胞需要依赖其γδ TCR接收树突状细胞提供的膜信号; TCR 的参与还能够进一步维持并增强 γδ T 细胞表面IL-1R1的表达水平,从而放大 IL-1 信号通路并促进 IL-17 反应形成。
合成TMCM具备转化潜力:增强眼表防御、抵御角膜感染
值得关注的是,该研究进一步展示了 TMCM 的潜在转化应用价值。研究者通过局部滴眼给予合成TMCM,即可扩增眼表产生 IL-17 的 Vγ4 γδ T 细胞群体,增强中性粒细胞募集能力,并显著提升机体对铜绿假单胞菌(
Pseudomonas aeruginosa)角膜感染的抵抗力。此外, TMCM 诱导的保护性免疫效应还可延伸至下游眼引流组织以及皮肤屏障组织,提示其可能具有更广泛的屏障免疫增强作用 。
综上,这项研究鉴定并验证了一个能够调控宿主免疫反应的特定共生菌脂质分子TMCM,不仅加深了我们对宿主–微生物界面稳态免疫调控机制的理解,也为发展基于微生物分子/代谢物的免疫增强策略提供了新的理论依据与潜在干预靶点。
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本研究由 NEI 徐晓燕博士后担任第一作者,国际知名眼免疫学专家 Rachel R. Caspi 教授为最后通讯作者。
徐晓燕博士长期从事眼表免疫与脑免疫研究,聚焦免疫细胞跨组织迁移及屏障免疫调控机制。如有意就共生菌免疫调节、γδ T细胞防御或屏障免疫相关方向开展合作,请联系:xiaoyan.xu_star@outlook.com
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761325005631
参考文献:
1.Khamsi, R. 2025. The ocular microbiome: more than meets the eye. Nature
2.Kugadas, A., S.H. Christiansen, S. Sankaranarayanan, N.K. Surana, S. Gauguet, R. Kunz, R. Fichorova, T. Vorup-Jensen, and M. Gadjeva. 2016. Impact of Microbiota on Resistance to Ocular Pseudomonas aeruginosa-Induced Keratitis. PLoS Pathog 12:e1005855.
3.St Leger, A.J., J.V. Desai, R.A. Drummond, A. Kugadas, F. Almaghrabi, P. Silver, K. Raychaudhuri, M. Gadjeva, Y. Iwakura, M.S. Lionakis, and R.R. Caspi. 2017. An Ocular Commensal Protects against Corneal Infection by Driving an Interleukin-17 Response from Mucosal gammadelta T Cells. Immunity 47:148-158 e145.
学术合作组织
(*排名不分先后)
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战略合作伙伴
(*排名不分先后)
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