微生物群產(chǎn)生的因子可以增強(qiáng)上皮內(nèi)的緊密連接，增加粘液，刺激傷口修復(fù)，并促進(jìn)干細(xì)胞增殖。這些因素確保了腸道內(nèi)的內(nèi)容物得到控制。屏障功能降低會(huì)導(dǎo)致微生物或其產(chǎn)物的滲漏，從而不適當(dāng)?shù)剡M(jìn)入全身部位，通常會(huì)改變炎癥環(huán)境。

來自微生物區(qū)系的特定微生物在其表面產(chǎn)生代謝物或表達(dá)分子，這些分子可以引導(dǎo)炎癥或耐受免疫途徑。它們可以作用于這些微生物所在的局部部位，如皮膚、腸道、肺和口腔，或者對大腦、淋巴結(jié)、心臟或胰腺產(chǎn)生全身性影響。

微生物區(qū)系通過產(chǎn)生毒素或有害代謝物或使用營養(yǎng)物質(zhì)來防止有害生物的定居，這些有害生物可能會(huì)導(dǎo)致或加劇疾病發(fā)展。寄生微生物可以產(chǎn)生直接影響各種組織內(nèi)細(xì)胞發(fā)育和功能的分子。骨髓和胸腺中的免疫細(xì)胞以及胰腺、腸、腦等的非免疫細(xì)胞都是如此。

微生物中一些最常見的成分存在于它們的外膜和細(xì)胞壁中。這些常見的分子經(jīng)常與宿主組織直接接觸，是腸道中含量最豐富的微生物產(chǎn)物之一。例如，肽聚糖(PGN)是所有細(xì)菌膜中的通用成分，并激活許多免疫信號通路。類似地，脂多糖(LPS)是革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的主要組成部分，是一種有效的全身免疫激活劑。Flagellin也廣泛表達(dá)于多種不同的細(xì)菌分類群中，具有很強(qiáng)的免疫刺激作用。然而，這些分子也可以促進(jìn)免疫耐受和發(fā)育。例如，在共生的脆弱芽孢桿菌中發(fā)現(xiàn)的莢膜多糖，即多糖A(PSA)，對平衡腸道中的免疫細(xì)胞群非常重要。這些在某種程度上普遍存在的分子，以及其他許多未被提及的分子，通常被多個(gè)宿主組織上的Toll樣受體識別，并在局部和系統(tǒng)中調(diào)節(jié)宿主生理。

共生微生物群產(chǎn)生的大多數(shù)遺傳物質(zhì)編碼目前功能未知的假定蛋白質(zhì)，有時(shí)被稱為遺傳暗物質(zhì)。一些對寄主生物學(xué)具有有趣和重要影響的微生物產(chǎn)物已經(jīng)從以前未被描述的基因中獲得了特征。事實(shí)證明，高通量斑馬魚模型在挖掘微生物暗物質(zhì)方面特別有效，發(fā)現(xiàn)了分泌的細(xì)菌蛋白Aima和Befa，這兩種蛋白分別調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞活性和β細(xì)胞增殖。繼續(xù)研究這種新型生物材料的來源，肯定會(huì)發(fā)現(xiàn)許多新的寄主健康調(diào)節(jié)器。

參考資料

Jennifer H. Hill and June L. Round，SnapShot：Microbiota effects on host physiology. Cell 184， May 13， 2021. DOI https：//doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.026