长期化疗后肠道微生物组驱动中性粒细胞的产生

北海道大学医学院研究人员的一项研究结果表明，肠道微生物组的组成对于驱动称为粒细胞生成的过程至关重要，该过程可在造血干细胞移植(SCT)等治疗后补充小鼠血液中的中性粒细胞计数或化疗。发现该机制取决于IL-17的T细胞产生。该团队建议，未来的工作可以研究开发不影响促进粒细胞生成的肠道微生物群的抗生素，或可能在SCT或化疗后支持粒细胞生成的益生菌。

在副教授DaigoHashimoto博士和TakanoriTeshima教授的带领下，作者在美国国家科学院院刊(PNAS)上发表了一篇题为“反应性粒细胞生成依赖于IL-17A的T细胞生成”的论文，报告了他们的研究和中性粒细胞减少症相关的肠道菌群改变。”在他们的报告中，研究人员指出了他们的结果可能具有的临床意义，并总结道：“我们的发现可能具有临床相关性，因为SCT和化疗后嗜中性粒细胞的快速恢复通过降低感染风险确保了这些治疗方式的安全性。”

白细胞或粒细胞是先天免疫系统的一部分。最常见的粒细胞类型是中性粒细胞，这是一种破坏体内微生物的吞噬细胞。血液中中性粒细胞计数低称为中性粒细胞减少症;这种情况常见于白血病或化疗后。已知中性粒细胞减少会诱发粒细胞生成，即形成粒细胞(如中性粒细胞)的过程。

粒细胞生成增加到高于稳态水平的过程可分为紧急粒细胞生成，这是由细菌感染的存在驱动的，或反应性粒细胞生成，其中粒细胞生成在没有活动性微生物感染的情况下增加，但可能是由炎症引起的作者解释说，造血干细胞移植(SCT)或癌症化疗后的刺激或中性粒细胞减少。然而，他们指出，中性粒细胞减少驱动粒细胞生成的确切机制尚不完全清楚。“虽然紧急粒细胞生成依赖于病原体相关分子模式促进的内皮细胞产生粒细胞集落刺激因子(G-CSF)，但中性粒细胞减少诱导粒细胞生成的机制仍有待阐明。”

北海道大学团队希望了解中性粒细胞减少症在这两种情况下触发反应性粒细胞生成的机制。在他们的研究中，他们在小鼠模型中诱导了长时间的中性粒细胞减少，并观察了已知与粒细胞生成有关的细胞因子(细胞信号分子)的水平。结果显示两种细胞因子，G-CSF和白细胞介素17A(IL-17A)显着升高。随后进一步的研究表明，IL-17A对于中性粒细胞的恢复至关重要，并证实T细胞是IL-17A的主要来源。

然后，研究人员检查了肠道微生物组是否影响粒细胞生成，基于先前的研究表明肠道微生物组和骨髓造血功能可能相互影响。他们发现肠道微生物组确实通过T细胞分泌的IL-17A上调反应性粒细胞生成，并且还发现长期的中性粒细胞减少会改变肠道微生物组。

“我们的数据表明，在长期中性粒细胞减少后，肠道微生物群在T细胞中IL-17A的产生增加中起着关键作用……在目前的研究中，SCT或化疗后长期的中性粒细胞减少导致肠道微生物群发生显着改变，”他们说.进一步的实验确定正是微生物组组成的这种变化增强了反应性粒细胞生成。“总而言之，我们发现嗜中性粒细胞的耗竭以微生物群依赖性方式刺激了T细胞产生IL-17A，从而增强了反应性粒细胞生成。”

该研究的综合结果表明，中性粒细胞减少引起的肠道微生物组变化通过T细胞分泌的IL-17A刺激骨髓中的反应性粒细胞生成，促进中性粒细胞恢复。科学家们写道：“我们的结果揭示了在长期中性粒细胞减少期间肠道微生物群与粒细胞生成之间的相互作用，为反应性粒细胞生成提供了新的前景。”未来的工作将集中在临床试验上，以测试这种串扰是否存在于人类身上;其他途径包括开发抗生素制剂，使支持粒细胞生成的细菌完好无损。

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