小遗传差异可能会使肠道感染生命和死亡
当涉及肠道感染时，我们并不平等。EPFL科学家已经表明，显然微不足道的遗传变异会导致肠道免疫力差异很大。这项研究可以改变我们治疗肠道疾病的方式。
考虑到我们每天摄入的许多微生物，我们的肠道具有广泛且发达的免疫系统。这种防御涉及急性和慢性肠道疾病，但在人们之间却有很大的不同。一个持续的问题是，我们的遗传构成如何影响我们的肠道抗击感染能力。EPFL科学家发现，肠道免疫不受单个基因的影响，而是受整个基因的影响。这项研究挑战了对肠道疾病的简单观点，发表在自然通讯。
那个肠子的感觉
健康的肠道含有多种有益细菌，可帮助我们消化和加工食物。但是其余的五分之一包括可能引起感染的细菌，这就是为什么肠道发展了广泛的防御力。摄入后，细菌刺激肠道细胞产生抗菌分子和高反应性分子的混合物，这些分子中和感染性微生物，但也会损害肠道组织进行中。作为响应，受损区域中的细胞释放了专门的分子，可激活肠道的干细胞以再生和治愈组织。
但是，人们在肠道免疫方面并不平等。有些人也比其他人更容易感染，即使他们分享了类似的饮食。例如，两个人可能会吃相同的沙门氏菌汉堡包，但只有一个人患有感染。因此，关键可能在于遗传变异在个人之间。尽管如此，这是我们对此知之甚少的领域。
飞往营救
Bart Deplancke的实验室与EPFL的Bruno Lemaitre实验室合作，现在已经取得了进步，促进了我们对遗传学如何影响肠道免疫能力的理解。研究人员表明，我们必须超越单个基因，并进入“基因簇”的更复杂的维度 - 共同工作的基因组。
“遗传变异的问题是，您如何在人类中研究它？”Deplancke说。“有很多因素使得很难进行比较标准化，例如不同的饮食，开发率，白天的习惯等。”这样的环境因素使很难分离遗传作用。
该团队通过使用水果蝇来解决问题，可以轻松地根据环境因素进行标准化。这使得具有具有独特遗传特征的菌株，同时保持环境因素相同。
研究人员没有看单个基因，而是研究一组基因。作为连接遗传学和肠道免疫力的起点，来自这种“基因组”方法的数据将更加有效。
博士生Maroun Bou Sleiman和博士后Dani Osman感染了肠道细菌的果蝇，确保保留所有其他因素，例如饮食，温度，湿度 - 甚至是感染细菌的量 - 在所有菌株中相同。该团队使用了一百多个果蝇菌株，其基因集有明确的差异。
都是关于基因组的
他们发现的是，不同菌株的敏感性发生了惊人的变化。例如，一个菌株将显示对细菌的100％敏感性（三天后所有的苍蝇都会死亡），在另一个菌株中，将有100％的生存率，而其他所有果蝇都落在介于两者之间（例如50-50个生存等）。
DePlancke说：“它必须是基因组。”“仅在基因组上有轻微的差异，就可以使您从完全抗性到完全容易感染。”
然后，问题是找到了基因组变异之间的生物学联系，肠道对抗感染的能力。为了回答这一点，研究人员使用了两种强大的技术：第一个研究基因在苍蝇肠道中的“上”；第二台使用计算机来研究哪些不同蝇菌株中的遗传变异与肠道免疫能力的特定方面有关。
科学家确定了几个新的肠道免疫力。这些不是单个基因，而是整个基因共同工作的基因。他们发现的一组涉及与中和感染性微生物的高反应性分子产生有关的基因。
这组基因通过实际降低活性氧的活性来帮助苍蝇抵抗感染，从而最大程度地减少了它们对肠道的潜在损害。一组基因还有助于更快地清除感染性病原体和更高的干细胞活性以进行组织愈合。相比之下，这个有用的群体在易感苍蝇中的活跃程度较低，这意味着在与肠道中的感染作斗争时，它可能会产生生命或死亡的差异。
这项研究提供了全新的见解，以控制肠道抗击感染能力的差异，具有深远的影响，超出了急性感染。例如，无法从肠道中清除感染性病原体或控制肠道的免疫反应，甚至在免疫反应后修复受损的组织可能导致慢性胃肠道疾病。正如DePlancke所解释的那样：“我们的工作表明，苍蝇的相对较小，但可能是人类的系统变化，可能导致基因组的敏感性差异很大肠感染。”
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