2018年4月 第206期

造血干细胞移植后免疫系统重建慢,补点蔗糖就管事?

造血干细胞移植前,患者接受致死剂量放射治疗杀灭恶性细胞,免疫系统同时受到重创,等待移植后造血干细胞修复重建,但重建较慢,重建之前一旦病原菌入侵,未重建的免疫系统无力抵抗,成为移植后患者一大死因,移植前会开具一些抗生素,预防移植后病原菌感染,而抗生素使用抑制了免疫系统重建速度。(Cell Host Microbe. 2018, 23: 447-457.e4. doi: 10.1016/j.chom.2018.03.002)

美国纪念斯隆凯特琳癌症中心Staffas等发现,抗生素抑制了免疫系统重建的小鼠,饮水中加入日摄入量7%的蔗糖,即可抵消抗生素的影响。研究发现,抗生素通过肠道微生物抑制免疫系统重建。肠道微生物不仅对黏膜免疫对全身免疫的调节作用也很强悍,移植后肠道微生物多样性与患者移植相关死亡率及总生存率相关,研究者由此猜测抗生物是通过影响肠道微生物进而影响移植患者免疫系统重建的。

为证实抗生素是通过肠道微生物来影响免疫系统而不是直接影响免疫系统,研究者准备了携带β-内酰胺抗性肠道菌群的小鼠,有β-内酰胺结构的细菌对青霉素及其衍生物、头孢菌素、碳青霉烯等多种抗生素敏感,将这些小鼠的肠道菌群和普通小鼠肠道菌群通过粪菌移植方式,分别移植给无菌小鼠,用抗生素治疗5天,再进行放疗和骨髓移植。与预测一致,移植了β-内酰胺抗性菌群的小鼠肠道菌群丰度和多样性无太大改变,移植后14~28天髓系细胞、淋巴细胞和白细胞水平明显较高,提示抗生素对免疫系统重建的不良影响确实是肠道微生物导致的。进一步分析发现,肠道菌群受损影响免疫细胞的增殖与分化,与有完整肠道菌群的小鼠相比,肠道菌群受损小鼠同一时间内再生的免疫细胞数量要少得多。

研究过程中发现,抗生素组小鼠移植后体重减少显著,此前研究显示热量摄入减少对造血干细胞移植有影响,减少淋巴细胞数量,于是研究者设想可在小鼠每天饮水中加入一定量蔗糖,给小鼠补充一下能量。补充蔗糖这种不需肠道微生物消化可直接吸收的常见碳水化合物来源,或可绕开肠道微生物受了影响的缺憾。

实验结果来了,虽然只是简单补了点糖,移植后小鼠白细胞、淋巴细胞和胸腺细胞数量以及内脏脂肪量都与未使用抗生素小鼠相似,这发生在肠道微生物数量和多样性尚未恢复之前,这一结果研究者也惊到了。

早先研究者团队就发现,肠道菌群变化影响造血干细胞移植后复发风险。目前该研究将肠道微生物与免疫系统重建联系了起来,并发现了可能的改善的办法。研究者已开展临床试验,探讨哪些营养补充剂可改善造血干细胞移植后患者的免疫系统重建。

(编译 孙菲菲)


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