对小鼠的研究证明了肠道细菌如何帮助抵御病毒，使动物抵抗感染
肠道微生物在疾病和健康中的作用已经得到了很好的证实。然而，生活在我们肠道中的细菌是如何保护我们免受病毒感染的尚不清楚。
现在，哈佛医学院的研究人员首次描述了这种情况是如何在小鼠身上发生的，并确定了特定的肠道微生物种群，这些微生物可以调节局部和全身免疫反应，以抵御病毒入侵者。
该研究发表于11月18日细胞，精确定位了一组肠道微生物，以及其中的一种特定物种免疫细胞释放被称为1型干扰素的病毒排斥化学物质。研究人员进一步确定了这个精确的分子——这个群体中的许多肠道细菌都有——可以解锁免疫保护级联。研究人员指出，这种分子不难分离，可能成为增强人类抗病毒免疫力的药物的基础。
研究小组警告说，这些结果还需要在进一步的动物研究中得到证实，然后在人类身上复制，但这些发现指出了一种新的策略，可以帮助增强人类的抗病毒免疫力。
“鉴于干扰素在疾病和健康中发挥的关键作用，我们发现了一种可以诱导干扰素保护信号的细菌分子，这为开发一种有前途的治疗性化合物指明了一种有前途的新方法，这种化合物可以增强抗病毒免疫，以降低患癌症的风险病毒感染该研究的资深作者、哈佛医学院布拉瓦尼克研究所的免疫学教授丹尼斯·卡斯珀说。
人体和其他哺乳动物一样，被数以万亿计的微生物——细菌、病毒、真菌——所占据，这些微生物被统称为共生菌群。目前的估计表明，大约有这么多细菌细胞作为人类细胞在人体内，细菌的基因大约是人类基因的一百倍，其中绝大多数都存在于下消化道。
在没有主动感染的情况下，低水平的干扰素信号在所有人出生后不久都存在，但这种信号在哪里以及如何发生尚不清楚。这项工作为这一现象提供了解释，表明这种保护性反应来自于驻留在结肠壁中的免疫细胞。这项研究表明，这些细胞在受到一种特定肠道细菌膜上的表面分子刺激时，会释放保护性干扰素。
在对细胞和动物进行的一系列实验中，研究人员发现，这些微生物中的一种脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)存在于人类大部分肠道中，它启动了一个信号级联，诱导结肠中的免疫细胞释放一种名为干扰素- β的蛋白质，这是一种重要的免疫化学物质，可以通过两种方式提供抗病毒保护:它诱导被病毒感染的细胞自我毁灭，也刺激其他种类的免疫细胞攻击病毒。
具体来说，实验证明了存在于细菌表面的分子通过激活所谓的TLR4-TRIF信号通路来触发干扰素- β的释放。这种细菌分子刺激由先天免疫系统的9个toll样受体(TLR)之一启动的免疫信号通路。当免疫细胞表面的蛋白质识别出各种传染性生物表面的某些泄露性分子模式，并通过九种toll样受体途径之一组织免疫防御这些入侵者时，该途径就会被激活。
Kasper团队进行的实验表明，当脆弱芽孢杆菌的表面分子通过其TLR-4 TRIF受体与结肠的免疫细胞交流时，它解锁了其中一条信号通路，从而分泌出病毒排斥的干扰素β。
由于解锁这种级联的特定表面分子并非脆弱芽孢杆菌所独有，而且也存在于同一家族的多种其他肠道细菌上，研究人员测试了携带该分子的其他细菌是否可以触发类似的免疫信号。在一组小鼠身上进行的一组实验表明，含有这种分子的膜可以成功地启动类似的信号，这种分子存在于其他多种拟杆菌类细菌家族中——这一发现表明，广泛的肠道细菌都有共同的免疫保护信号。
为了确定脆弱芽孢杆菌是否可以保护动物免受感染，研究人员测试了两组小鼠，一组用抗生素治疗以耗尽它们的肠道微生物群，另一组用完整的肠道微生物群。接下来，研究人员将接受治疗和未接受治疗的动物暴露于水泡性口炎病毒(VSV)中，VSV是一种几乎感染所有哺乳动物的生物，但在人类中主要导致无症状感染。与未接受抗生素且肠道菌群完整的小鼠相比，接受抗生素治疗、肠道菌群减少的小鼠在接触病毒后更有可能出现活动性感染，并且在感染后病情更严重。结果表明，肠道微生物在诱导保护性干扰素- β信号传递和增强对病毒感染的自然抵抗力方面的作用。有趣的是，缺乏干扰素受体的小鼠之间没有差异，无论它们的肠道微生物群是否耗尽。观察结果证实，正是通过干扰素- β信号，共生菌群发挥其保护作用。
最后，研究脆弱芽孢杆菌表面分子是否触发干扰素信号细胞也可以调节动物对病毒感染的反应，研究人员在饮用水中给微生物减少的动物一种纯化形式的分子。几天后，当这些动物暴露在VSV中时，那些预先用分子处理过的动物感染明显较轻，与肠道微生物群和免疫防御完整的小鼠存活率相同。
研究结果表明，补充这种共生微生物分子足以恢复肠道衰竭动物体内整个微生物群的保护作用微生物群．
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