中科院首次證實：腸道菌群會釋放“信號”調控免疫細胞，啟動防御

在人類腸道這個看不見的世界里，居住著數萬億微生物。它們與免疫系統之間的關系一直被認為是“互不干涉”：人體防御病原體，而腸道菌群只負責消化。

然而，中科院最新研究卻打破了這一傳統認知——科學家首次證實，某些共生細菌會主動釋放“分子信號”，并通過特定機制觸發人體免疫系統，使防御能力大幅提升。

真正的驚人之處不在于微生物影響免疫，而在于它們能“精確對話”，讓身體啟動最強保護程序。

這意味著，免疫穩態和許多疾病的根源，可能正來自這些微小生物的“主動表達”。
01腸道細菌如何與宿主“對話”？

研究的核心在于對一個名為APOL9的蛋白的新發現。

研究團隊發現，腸道上皮細胞會表達APOL9，它并不攻擊細菌，而是像一個“信號捕手”，專門識別某類擬桿菌目共生菌外膜上的特殊脂質——Ceramide-1-phosphate。

這種識別并不是傳統免疫中的敵我判斷，而更像是一次合作的啟動：APOL9與Cer1P結合后，會促使這些細菌釋放外膜囊泡

OMVs是微生物世界的重要溝通方式，它們像裝載信息的“微型包裹”，其中包含脂質、蛋白和小分子信號。

研究顯示，這些OMVs跨越腸道屏障后，會精準激活宿主的免疫反應，包括提升干擾素-γ信號以及增強抗原呈遞能力。

更關鍵的是，這種激活是選擇性的，既不會引發過度炎癥，也不會干擾正常菌群生態，因此被視為一種極高效的免疫調節方式。

中科院團隊還進一步鑒定了與人類功能相似的APOL2，提示該機制并非小鼠特例，而可能是哺乳動物普遍具有的免疫協作模式。

通過一個蛋白、一個脂質和一個囊泡，細菌與宿主之間首次呈現出如此清晰的分子溝通鏈路，為理解腸道免疫提供了新框架。
02當腸菌無法發出信號，宿主免疫力隨之快速減弱

在研究中，科研團隊構建了APOL9缺失模型，以驗證其是否為“免疫對話”的關鍵節點。

結果顯示，當缺少APOL9時，小鼠腸道對病原侵襲的抵抗力顯著下降，腸道黏膜內的MHC-II表達減少，樹突狀細胞與巨噬細胞的活性亦明顯減弱。

這一變化意味著宿主失去了從共生菌獲得免疫激活信號的能力。

▲新型載脂蛋白APOL9通過結合擬桿菌Cer1P分子誘導OMVs釋放并激活

此外，研究者提取了擬桿菌目共生菌釋放的OMVs并進行體外處理驗證，發現這些囊泡能夠直接提升免疫細胞的抗原呈遞效率，使其具備更強的應答能力。

而當Cer1P合成被抑制時，菌群無法正常釋放OMVs，宿主免疫反應同步下降，進一步證明Cer1P是這條合作通道的關鍵分子。

值得注意的是，團隊還在人體樣本中觀察到APOL2的相似調控軌跡，提示這種“菌群信號→宿主免疫”的模型不僅存在于動物實驗中，也可能是人體免疫生態的重要組成部分。
03從腸道免疫穩態到疾病干預的新路徑

破解這套“微生物–宿主對話機制”，不僅是基礎科學的突破，更可能影響多類疾病的認知方式。

首先，它重新定義了免疫穩態的來源。過去我們認為免疫系統主要由自身細胞內在調控驅動，而這一發現顯示，腸道共生菌通過分子信號參與免疫激活，這意味著免疫力并非完全由人體自身決定，而是部分依賴于“微生物合作伙伴”。

這為解釋個體免疫差異提供了新的線索，也可能解釋為何某些人更易發生感染、腸道炎癥或免疫反應失衡。

其次，它為炎癥性腸病、自身免疫疾病和代謝疾病提供了新的干預可能。既然OMVs能激活抗原呈遞與黏膜免疫，那么未來的治療策略不再局限于“補菌”，而可以朝向激活益菌信號通路

相比傳統益生菌難以在腸道長期定植，這種基于“信號增強”的療法更具可控性，也更接近自然免疫過程。

此外，這一機制為腸道疫苗或口服免疫調節劑的設計提供了啟發。通過模擬Cer1P或優化OMVs的結構，就可能讓免疫系統在無感染條件下得到適當訓練——類似自然的“免疫教育”。

而這一點，正是現代醫學在應對慢性炎癥和免疫遲緩問題時所緊缺的策略。

整體而言，這項研究不僅解釋了菌群如何維持免疫系統“警覺而不過度”，也為未來免疫調控方式提供了全新的理論基礎。

04微生物的微小信號，或成為未來免疫療法的關鍵起點

從共生菌釋放的脂質，到宿主蛋白APOL9的識別，再到OMVs激活免疫系統，中科院的這項研究第一次清晰描繪了腸道微生物與宿主免疫之間的分子溝通鏈路。

這不是簡單的“菌影響免疫”，而是一次高度精確、相互依存的協作。它提醒我們，人體的免疫力并非孤立系統，而是與微生物共同構建的生態共同體。

理解這套機制，不僅幫助我們重新認識腸道健康，也將推動更多基于微生態的創新療法走向現實。

未來醫學的方向，或許正來自這些看不見的微生物所發出的“微小信號”。

注明參考文獻

Targeting symbionts by apolipoprotein L proteins modulates gut immunity

Tao Yang , Xiaohu Hu , Fei Cao , Fenglin Yun , Kaiwen Jia , Mingxiang Zhang , Gaohui Kong , Biyu Nie , Yuexing Liu , Haohao Zhang……

DOI: 10.1038/s41586-025-08990-4