近日一项哥伦比亚大学的研究表明：与正常小鼠相比，营养不良的个体，肠道共生乳酸杆菌发生快速改变，使得宿主丧失了肠道乳酸杆菌对IgA的识别，从而不能建立由多糖介导的乳杆酸菌和宿主抗体之间的相互关联。
在严重营养不良的中，有益菌对IgA的识别能力下降。为了解营养如何影响宿主免疫和微生物之间的相互作用，研究人员通过营养不良小鼠模型，评估了小鼠从断奶到成年期间细菌IgA的靶向性。这项研究发表在CellHostMicrobe上，为肠道细菌-IgA相互作用的动力学机制提供了重要的见解。
（1）营养不良，乳酸杆菌的IgA靶向性丧失
通过拟杆菌、对乙酰氨基杆菌和肠杆菌灌胃，虽然这些细菌在MAL-b小鼠（MAL-b小鼠为营养不良兼有肠道功能紊乱的小鼠）大肠和小肠中大量繁殖，但没有检测MAL-b小鼠增加IgA对这些细菌的靶向性。相反，MAL（MAL小鼠为单纯营养不良小鼠）和MAL-b小鼠减少了IgA对乳酸菌、双歧杆菌和真杆菌等几种有益共生菌的靶向性。在MAL组的小鼠中，乳酸杆菌IgA的识别没有得到发展，并且MAL和MAL-b成年小鼠的空肠和结肠中，乳酸杆菌IgA标靶也明显减少。
这些结果表明，宿主饮食会影响IgA-细菌之间的相互作用，而典型的IgA-乳酸菌之间的相互作用在营养不良的小鼠体内得不到发展。
（2）营养不良小鼠中的乳酸菌降低了抗体结合的能力
把乳酸菌从CON、MAL或MAL-b肠中分离出来，结果显示，随着时间的变化，总排泄物中的IgA或者小肠IgA都没有差别。这表明，在营养不良小鼠体内，IgA-乳酸菌相互作用的丧失并不是由总IgA或乳酸菌丧失引起的。对乳酸菌来说，健康小鼠肠道IgA要比MAL-b组IgA的亲和力略强一些。然而，从MAL-b小鼠中分离出的乳酸杆菌对IgA的结合能力明显较弱。
（3）与IgA结合诱导乳酸菌的聚集，但对粘膜黏附的影响很小
IgA-细菌相互作用可介导细菌和宿主肠道黏膜的聚集、粘附和定植。在体外，乳酸菌结合IgA与细菌的聚集呈正相关。体内试验结果表明，尽管IgA拥有使乳酸菌在粘膜黏附的能力，并且在一些确定的情况下很重要。但是在小鼠的肠道中，食谱仍然是影响乳酸菌聚集的主要因素。
（4）食谱对乳酸菌IgA结合能力的改变是巨大的，不受宿主IgA影响
为了排除所有宿主和微生物的影响，研究人员直接测试了营养限制是否改变乳酸菌的IgA结合能力。结果发现，在营养不足的培养基中，细菌IgA结合能力表现出显著性地持续下降，将这种IgA结合能力低的细菌在富营养的培养基中进行培养，即使经过长时间的培养（3周）和每日传代，也不能使其重新获得高IgA结合的特性。这表明营养压力足以促使乳酸菌IgA结合的丢失，而不依赖于宿主IgA，也不依赖于任何宿主因子。
（5）乳酸杆菌的IgA结合特性与碳水化合物运输和代谢相关基因的突变有关
作者发现，在体外培养试验中，从MAL-b小鼠分离到的低IgA结合能力的菌株比高IgA结合能力的菌株生长密度更大，尤其在缺乏营养的培养基中，这一优势更加明显，这表明，这些乳酸菌的突变株通过调节自身的代谢，可以更好地适应宿主肠道内的营养状况。体内和体外试验进一步表明，乳酸菌IgA结合的缺失伴随着一致的遗传特征，即碳水化合物运输和代谢相关基因的改变。这些数据表明，在改变营养供给后的反应中，乳酸菌IgA的适应只是新陈代谢适应的一部分。
（6）IgA-乳酸杆菌之间的相互结合是由聚糖介导的
IgA是一种高度糖基化的蛋白，革兰氏阳性菌已被证明可通过糖链与sIgA相互作用。为了阐明聚糖是否有助于IgA和乳酸杆菌的结合，作者通过N-糖苷酶切除sIgA聚糖侧链，结果发现，IgA结合乳酸杆菌的能力呈剂量依赖性下降，这表明IgA的糖基化对这种相互作用很重要。此外，通过N-糖苷酶处理乳酸杆菌也能降低其与IgA的结合。显然，N-糖苷酶处理，可减少IgA-乳酸杆菌的相互作用。这表明，无论肠道IgA是否是在乳酸菌的刺激下产生，它们之间的结合相互作用都是由多糖介导的。
总的来说，乳酸菌与sIgA通过表面的糖基-糖基相互作用，而这种结合IgA的能力受到细菌对营养环境适应的影响。
通过以上六点可以得出：与健康的对照组小鼠相比，营养不良的小鼠未能对肠道乳酸杆菌产生IgA识别。在营养不良的小鼠中，由于细菌的快速适应，乳酸杆菌和宿主抗体之间的聚糖介导的相互作用消失。乳酸杆菌的适应发生在对营养压力的直接反应中，与宿主IgA无关，并且与粘膜定植减少和碳水化合物加工基因的细菌突变有关。这些数据共同表明，饮食驱动的细菌适应形成了肠道内的IgA识别。
参考文献:HuusKE,BauerKC,BrownEM,etal.CommensalBacteriaModulateImmunoglobulinABindinginResponsetoHostNutrition[J].CellHostMicrobe,.