【CNS前沿文献追踪】 – 肠道微生物通过胆汁酸调节肝NKT细胞

肿瘤免疫疗法“火”，肠道微生物也“火”，此次整理分享的是一篇将两者关联起来的文章，必然更“火”！由肠进入肝脏的血液占肝供血的70%，肝脏是“暴露”于肠的各种代谢物的，其中就包括肠共生细菌的代谢物 – 文章作者由这一宏观的视角出发做了一系列工作，具体如下：

建模：用抗生素组合ABX（vancomycin, neomycin, and primaxin）“敲掉”肠道微生物（以16S rRNA为指标），ABX并位产生毒性（以转氨酶为指标） 

ABX抑制肠道微生物后，原发性肝肿瘤模型小鼠肝部肿瘤结节更少

ABX抑制肠道微生物后，皮下肿瘤模型，肝转移减少，皮下肿瘤生长不受影响

ABX抑制肠道微生物后，脾内肿瘤模型，肝转移减少，肺转移增加 – 暗示ABX能引起肝脏选择性抑瘤 

尾静脉肿瘤模型，确证了ABX能引起肝脏选择性抑瘤 

开始探索肝选择性的机制：皮下肿瘤模型，ABX引起肝脏CD8+ T和NKT增多 

原发性肝癌模型，ABX只引起肝脏NKT增多

ABX还能使不同品系的无瘤小鼠肝脏NKT增多 

文献报道CXCR6调节NKT在肝脏的生存、聚集，流式检测发现：肝脏NKT几乎都表达CXCR6 

调过来看，在肝脏NKT占CXCR6阳性细胞的大多数，ABX并不改变CXCR6阳性细胞的组成 

ABX使肝脏CXCR6阳性细胞增加 

ABX组分之一万古霉素能提高NKT对抗原的敏感度

前面的数据只能证明ABX和肝脏肿瘤抑制相关、ABX和肝脏NKT增多相关，并不能完全说清ABX、肝脏肿瘤抑制、肝脏NKT三者之间的关系，所以建立模型验证三者之间的关系：敲掉T细胞后ABX肝抑瘤作用消失，单独敲掉CD8+ T ABX肝抑瘤作用不受影响，暗示ABX是通过NKT发挥肝脏抑瘤作用的

敲NK反向验证，证实ABX通过NKT发挥肝脏抑瘤作用

换个肿瘤模型，再敲NK，再次验证ABX通过NKT发挥肝脏抑瘤作用的结论 

到这，作者发现ABX通过NKT（促进肝聚集、提高对抗原敏感度）发挥肝脏抑瘤作用、NKT基本都表达CXCR6，而CXCR6对NKT在肝脏聚集、生存重要，所以检测ABX处理后NKT CXCR6的表达情况，发现ABX并不改变NKT表面CXCR6的表达量 – 受体不变，细胞数增多，那么变化应该出现在配体上，接着做

果然，ABX处理后，肝脏CXCL16表达升高（肺部下降） 

查文献 + 实验验证：是LSEC（肝窦状腺上皮细胞）贡献的CXCL16 

IHC（蛋白水平）结果也表明ABX促进CXCL16的表达 

使用CXCL16能使肝脏NKT增加，至此：ABX促进LCEC表达CXCL16，CXCL16将NKT召集到肝脏发挥抑瘤作用 

ABX是抗生素，能够影响肠道微生物，作者用消胆胺阻断肠肝循环切断胆汁酸后发现肝脏CXCR6+细胞和NKT细胞增多（这个和ABX类似），暗示胆汁酸参与免疫细胞的调节 

检测ABX对肝脏胆汁酸水平的影响发现，ABX能提高初级胆汁酸，减低次级胆汁酸 

初级胆汁酸促进CXCL16的表达，次级胆汁酸抑制，暗示ABX通过调节胆汁酸影响CXCL16的表达 

次级胆汁酸能够抵抗初级胆汁酸促进CXCL16表达的作用 

关联ABX、胆汁酸、NKT细胞：初级胆汁酸CDCA促进ABX增加肝脏NKT细胞的作用，次级胆汁酸w-MCA则相反

关联ABX（Vanco为ABX组分之一）、胆汁酸、抑瘤：次级胆汁酸LCA阻断万古霉素抑瘤作用，加入CXCL16能够抵消，而初级胆汁酸CDCA则促进万古霉素的抑瘤作用 

反向验证：在敲掉CXCR6细胞的小鼠上，次级胆汁酸抵抗ABX的作用“失效”，至此，ABX通过影响胆汁酸的水平促进CXCL16的表达，召集NKT细胞到肝脏，发挥抗肿瘤作用 

无菌级（GF）小鼠较清洁级（SPF）小鼠肝脏NKT更多，CXCL16表达更高，暗示微生物和肝脏NKT存在关联

ABX中含三者抗生素，每种有自己的抗菌谱，分开看每种抗生素对于免疫细胞的影响：万古霉素（Vanco）和头孢哌酮（Cefo）靶向革兰阳性菌文献报道可增加初级胆汁酸降低次级胆汁酸，他们均促进NKT肝聚集，这一结果和前面结论一致

ABX中万古霉素（Vanco）降低梭菌属，新霉素（Neo）提高梭菌属水平，两者调节NKT细胞肝聚集的作用恰巧不同，暗示梭菌属在这个过程中发挥一定作用 

建立新的模型进行验证：先给予万古霉素，之后停药（Cessation）或喂一种梭菌（C scindens），发现喂食梭菌后肝脏NKT显著减低，暗示梭菌对于肝脏免疫存在反向作用 

检测胆汁酸发现喂食梭菌后初级胆汁酸水平降低，而刺激胆汁酸水平升高，解释了梭菌对于肝脏免疫的反向作用 

肿瘤模型上验证菌属对于肿瘤免疫的作用 

上面所有的实验都是在小鼠身上做的，需要做点人的扩大一下研究意义：初级胆汁酸作用于SK-HEP1细胞后CXCL16表达上调 

对临床病人进行分析，发现初级胆汁酸水平与CXCL16表达正相关，次级胆汁酸水平与CXCL16表达负相关，初级/次级胆汁酸比例与CXCL16表达正相关

笔者觉得文章作者视角很高，他站在器官的角度审视问题，发现肝肠的关联之后又将这些和当下的两个热点（肿瘤免疫、肠道微生物）同时建立了关联，环环相扣，理出了肠道微生物通过胆汁酸调节肝脏CXCL16的表达，召集NKT细胞发挥肿瘤抑制作用。理出这条线已然很厉害了，作者又进一步检视临床样品，将在小鼠上发现的分子、细胞行为在人体进行“验证”，扩大了研究的现实意义！

Ma C, Han M, Heinrich B, et al. Gut microbiome-mediated bile acid metabolism regulates liver cancer via NKT cells[J]. Science, 2018, 360(6391):eaan5931.

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