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作者：Ashley
导读：胃肠道含有复杂的微生物群落，这有助于体内平衡。微生物组中断可导致胃肠道相关疾病，包括炎症性肠病（IBD），因此识别宿主和微生物的相互作用对于更好地了解肠道健康至关重要。近期研究开发了一种新的计算生物学方法，以更好地理解IBD，用于有针对性的临床治疗。通过分析肠道细胞类型的特定差异，该研究破译了细胞串扰，以确定有益菌如何与我们的免疫系统进行交流来治疗IBD和减轻肠道炎症。
在英国，大约有50万人患有炎症性肠病(IBD)，这是一种终生的慢性疾病，其特征是零星的肠道炎症发作，引起衰弱症状。克罗恩病和溃疡性结肠炎（后者发病率约为1/）是IBD的两种最常见类型。目前的治疗方法无效，严重影响患者及其家属的生活质量。
诺里奇研究园的Quadram研究所、Earlham研究所和东英吉利大学（UEA）的科学家们开发了一种新的计算生物学方法，以更好地理解IBD，用于有针对性的临床治疗。通过分析肠道细胞类型的特定差异，该研究破译了细胞串扰，以确定有益菌如何与我们的免疫系统进行交流来治疗IBD和减轻肠道炎症。
人类肠道中蕴藏着一个微生物群落，统称为微生物组，这对维持良好的健康至关重要。破坏的微生物组可引起肠道相关疾病，包括IBD，一种免疫相关炎症性疾病，可引起腹痛、腹泻和极度疲劳。
IBD患者往往肠道微生物组的多样性降低或平衡发生改变，尤其是拟杆菌和厚壁菌。然而，我们仍然不知道这究竟是如何转化为IBD的触发和进展的。通过了解这些细菌如何与肠道内壁、免疫系统相互作用，以及这在IBD中的不同之处，我们可以更好地理解致病原因，并开始开发有针对性的、有效的治疗方法。
但要破译这种串扰，你需要了解细菌是如何交流的，然后人类细胞是如何对这些信息作出反应的。这一探索将来自Quadram研究所和UEA的微生物学家和免疫学家SimonCarding教授与TamásKorcsmáros博士联合在一起，TamásKorcsmáros是一名系统生物学家，其专长在于细胞信号网络。
Carding教授和他的团队一直在研究细菌胞外囊泡(BEVs)，这是由细菌制造的微小包装，它们充满各种分子并从细胞中释放出来。它们可以穿过肠道内壁，到达免疫系统的细胞，在那里它们被受体识别。BEVs的内容是分子信号，然后触发免疫细胞反应，该信号可能级联成广泛的效应。
在健康的肠道中，BEVs及其货物可以有助于免疫系统的抗炎反应，但在IBD患者的肠道中，这种反应就会丧失。因此BEVs可作为一种潜在的新疗法。但目前，我们对它们如何与复杂的免疫系统相互作用还不够了解。我们的免疫反应依赖于不同类型的细胞监测大量不同信号，并相互影响，对局部和全身感知到的感染威胁做出适当的反应。
为了解决这一知识缺口，TamásKorcsmáros博士和他的团队使用了一个先前发表的数据集，关于哪些基因在51种结肠细胞中积极制造蛋白质，无论是在健康条件还是在溃疡性结肠炎的作用下。独特的是，该数据集包含来自相同患者的发炎和非发炎数据，允许研究炎症的影响，而不仅仅是复杂疾病。
研究小组还对从肠道细菌Bacteroidesthetaiotaomicron(Bt)制造的BEVs中获得的所有货物蛋白进行了分析和表征。
然后他们利用实验验证的计算管道（称为MicrobioLink）结合这些数据集，预测微生物和宿主蛋白之间的相互作用，以及这些如何触发级联信号系统的复杂网络。由此他们可以建立一个整体的图景，了解哪些微生物蛋白能够与不同类型免疫细胞中的哪些人类蛋白相互作用，并在健康的肠道和IBD肠道中鉴定这些网络之间的差异。
这种被称为相互作用组的模型提供了肠道细菌和我们自身免疫系统之间不断交流的快照。由此，研究人员可以了解到受微生物蛋白影响的生物学过程——在健康和溃疡性结肠炎条件下。
他们的研究结果“Extracellularvesiclesproducedbythehuman