
眼表免疫對維持眼睛正常生理功能至關重要。許多眼部疾病(如感染性角膜炎)的發生,與眼表局部免疫失衡密切相關。因此,眼表免疫系統的組成與調控機制,尤其是共生菌是否參與眼表免疫調節,已成為當前眼免疫研究領域的熱點問題【1】。
近年來,研究者通過動物實驗發現,眼表共生菌——包括棒桿菌(
Corynebacterium mastitidis)以及凝固酶陰性葡萄球菌(
coagulase-negative
Staphylococci—— 能夠維持眼表局部正常的IL-17IL-1免疫應答,從而發揮重要的抗感染保護作用【2,3】。然而,一個關鍵問題長期未被解決:這些共生菌究竟通過何種微生物分子與宿主免疫細胞表面受體發生互作,從而塑造眼表的保護性免疫
2026年1月19日,美國國家衛生研究院眼科研究所(National Eye Institute, NEI)Rachel R. Caspi團隊聯合匹茲堡大學醫學院(University of Pittsburgh School of Medicine)Anthony J. St. Leger團隊,在Immunity上發表研究論文“Commensal-derived trehalose monocorynomycolate triggers γδ T cell-driven protective ocular barrier immunity”,系統闡明了眼表共生菌來源的關鍵脂質分子如何驅動保護性免疫反應。
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該研究聚焦眼表棒桿菌
C. mastitidis
C. mast。研究團隊利用轉座子突變庫( tra nsposon mutant library )篩選發現:一株缺失菌酸酯( corynomycolates )的 C. mast 突變體無法誘導眼表IL-17免疫應答。這一結果提示:菌酸酯可能是共生菌與宿主免疫系統互作的關鍵微生物分子
菌酸酯是一類棒桿菌特有的細胞壁外層脂質分子,其結構往往帶有多種糖基修飾。研究團隊進一步通過細菌脂質組分離、質譜分析以及合成生物學策略,鑒定出海藻糖單棒菌酸酯(trehalose monocorynomycolate,TMCM)是 C. mast 的主要菌酸酯分子之一,并能夠在眼表強效誘導Vγ4 γδ T細胞產生IL-17。
TMCM如何激活γδ T細胞:TLR2/Mincle–樹突狀細胞–IL-1R/TCR協同機制
研究表明,眼表產生 IL-17 的Vγ4 γδ T細胞主要來源于眼部引流淋巴結(eye-draining lymph node),其激活過程需要樹突狀細胞(DCs)參與。
機制上,TMCM可與樹突狀細胞表面的受體分子TLR2和Mincle結合,促進樹突狀細胞向 γδ T 細胞提供關鍵的膜表面信號,并分泌細胞因子IL-1,從而驅動 Vγ4 γδ T 細胞產生 IL-17。與此同時,Vγ4 γδ T 細胞需要依賴其γδ TCR接收樹突狀細胞提供的膜信號; TCR 的參與還能夠進一步維持并增強 γδ T 細胞表面IL-1R1的表達水平,從而放大 IL-1 信號通路并促進 IL-17 反應形成。
合成TMCM具備轉化潛力:增強眼表防御、抵御角膜感染
值得關注的是,該研究進一步展示了 TMCM 的潛在轉化應用價值。研究者通過局部滴眼給予合成TMCM,即可擴增眼表產生 IL-17 的 Vγ4 γδ T 細胞群體,增強中性粒細胞募集能力,并顯著提升機體對銅綠假單胞菌(
Pseudomonas aeruginosa)角膜感染的抵抗力。此外, TMCM 誘導的保護性免疫效應還可延伸至下游眼引流組織以及皮膚屏障組織,提示其可能具有更廣泛的屏障免疫增強作用 。
綜上,這項研究鑒定并驗證了一個能夠調控宿主免疫反應的特定共生菌脂質分子TMCM,不僅加深了我們對宿主–微生物界面穩態免疫調控機制的理解,也為發展基于微生物分子/代謝物的免疫增強策略提供了新的理論依據與潛在干預靶點。
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本研究由 NEI 徐曉燕博士后擔任第一作者,國際知名眼免疫學專家 Rachel R. Caspi 教授為最后通訊作者。
徐曉燕博士長期從事眼表免疫與腦免疫研究,聚焦免疫細胞跨組織遷移及屏障免疫調控機制。如有意就共生菌免疫調節、γδ T細胞防御或屏障免疫相關方向開展合作,請聯系:xiaoyan.xu_star@outlook.com
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761325005631
參考文獻:
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.
學術合作組織
(*排名不分先后)
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戰略合作伙伴
(*排名不分先后)
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