《Nature》：在艾滋感染早期，肠道细菌可积极增强免疫力

红枫湾APP：日前，发表在《自然·微生物学》上的一项突破性研究揭示：肠道细菌可积极增强HIV早期感染者的免疫防御能力。

研究背景

HIV是一种攻击并削弱人体免疫系统的病毒。AIDS（艾滋病）则出现在感染最晚期阶段。不过通过规范抗逆转病毒治疗（ART），并非所有HIV感染者都会发展为AIDS。

肠道微生物组是一个由数万亿微生物（包括细菌和真菌）组成的庞大生态系统，它们生活在人体肠道内。这些关键微生物引导免疫系统区分无害物质和危险病原体。当这种微妙平衡被打破时，可能引发慢性炎症，使身体变得虚弱易感。

肠道微生物组构成了人体免疫系统中的一个具有活性的“免疫器官”，既能塑造免疫反应，又能对免疫状态做出响应。

研究方法

该研究由雷霍沃特魏茨曼科学研究所的Eran Elinav教授和耶路撒冷哈达萨艾滋病中心负责人Hila Elinav教授（夫妻）领导。

该研究在以色列和埃塞俄比亚各招募了70名左右HIV感染者，其均接受了所在国家提供的标准ART，只是埃塞俄比亚的药物水平通常不如以色列先进。

▶研究分析了这些感染者粪便中的肠道微生物组构成，并在病毒感染过程中的多个时间点采集样本。

▶研究人员将两国感染者的微生物组与来自同一地理区域的未感染者进行了对比。

▶研究还测量了HIV感染者们的CD4 T细胞水平。这类细胞的大量破坏发生在肠道内壁，而这里也是HIV的主要藏身之处。

Hila教授表示，肠道是HIV的一种“储存库”，即使身体其他部位的免疫系统因ART而恢复，肠道内壁的T细胞仍会受损。

研究发现

▶HIV感染者的微生物组与未感染对照组明显不同。此外，肠道微生物构成会随病情进展持续改变。

▶部分微生物变化在埃塞俄比亚和以色列的参与者身上都有出现，这表明存在普遍的生物学规律；其他变化则是一个国家所特有的，可能反映了当地饮食和生活方式对肠道微生物的影响。

进一步研究

Eran教授表示，我们认为HIV不会直接影响细菌。相反，HIV会影响免疫系统，而免疫系统通常会分泌“天然抗生素分子”。

随后，科学家们进行了进一步实验，将HIV感染者和未感染者的肠道微生物移植到完全无菌或微生物组因抗生素而大幅减少的小鼠体内。

由于小鼠不会感染HIV，因此动物体内的任何免疫变化都不可能是由该病毒引起的。

起初，结果让研究人员感到困惑——来自HIV感染者的微生物组使小鼠肠道中的CD4 T细胞水平升高，甚至超过了接受来自未感染供体肠道微生物的小鼠。

科学家们表示，这证明了微生物组在HIV感染期间塑造免疫功能的主要作用。

但在一些已发展为严重免疫缺陷和AIDS的患者中，其微生物组不再为免疫系统提供支持。接受这些AIDS患者肠道细菌的小鼠CD4水平较低，微生物组的“辅助作用”也消失了。

Eran教授表示：“我们的研究为人类体内微生物组与免疫系统之间存在因果影响提供了有力证据。”

研究意义

科学家们表示，该研究为靶向人体细菌生态系统以增强HIV感染者免疫力的新型医疗疗法铺平了道路。

未来HIV感染者的治疗，可能会通过营养均衡的饮食、益生菌，甚至噬菌体（吞噬细菌的病毒）来靶向调节微生物组。

Hila教授表示，要确定具体涉及哪些微生物和分子，还有很多工作要做。但我们的研究表明，未来，调节微生物组可能有助于增强HIV感染者的免疫力，降低其患致命感染的风险。这种治疗方法在无法获得先进ART的地方，或是免疫系统未能通过ART得到充分恢复的患者中，尤为重要。