肠道微生物肽参与引发1型糖尿病

在1型糖尿病,身体发展目标胰腺β细胞,免疫细胞中发挥关键作用的生产和分泌胰岛素。最早的目标的免疫反应是一种特定的氨基酸序列,或肽,在胰岛素分子。什么触发这种自身免疫反应仍然是未知的。

现在,乔斯林糖尿病中心和波士顿大学的研究人员发现了一种人类肠道细菌,使蛋白质包含模仿胰岛素多肽的氨基酸序列的目标免疫系统1型糖尿病。分析显示,免疫细胞针对1型糖尿病的胰岛素多肽和类似的交叉反应从肠道细菌肽序列,这种细菌的存在可以加速糖尿病小鼠模型的1型糖尿病。更重要的是,进一步调查还显示肠道细菌的存在之间的联系和发展儿童1型糖尿病的遗传风险的这种疾病。研究结果发表在PNAS。

“虽然遗传学和家族病史导致1型糖尿病的风险,儿童1型糖尿病的发生率上升速度超过上可以解释什么遗传基础孤独,”c . Ronald Kahn说,医学博士,首席学习官乔斯林糖尿病中心。“我们的发现表明,暴露在肽由肠道细菌与胰岛素多肽可以刺激或增强自身免疫反应启动1型糖尿病”。

卡恩和他的同事们分析了微生物数据库和确定47个微生物肽胰岛素多肽已知目标匹配的1型糖尿病,称为insB:合唱肽,50%或更多。然后团队17个最相似的候选肽的合成和测试他们的能力来激活insB: 9-23-specific免疫细胞在1型糖尿病的发生。科学家们证明,只有一个选择peptides-a肽的肠道细菌Parabacteriodes distasonis——激活人类和小鼠免疫细胞特定insB:合唱。

研究人员接着显示给老鼠这种细菌的基因1型糖尿病的风险导致更严重的胰岛素的胰腺胰岛细胞和炎症的早期发病糖尿病。分析人类的肠道微生物组数据从269年的一项研究显示婴儿,0 - 3岁,1型糖尿病病史表明,这种细菌的孩子在他们的肠道微生物在生命早期有更高的患1型糖尿病的风险比没有它。

总的来说,这些发现表明,肽在正常肠道微生物可以模仿胰岛素多肽和爆发有可能引发或加速的发展早期的1型糖尿病。这个概念可能适用于其他自身免疫性疾病。

“大量的人类肠道微生物研究已经证明,自身免疫性疾病患者的肠道微生物群的构成,包括多发性硬化症,炎症性肠病和其他人来说,明显不同于健康对照组,”卡恩说。“我们的发现证明一个新的链接之间存在分子拟态肽由正常肠道微生物和1型糖尿病的自体免疫反应。这表明可能开发新的工具,包括疫苗、抗生素或益生菌,1型糖尿病的预防和治疗,也许其他自身免疫性疾病。”

合作者包括Khyati Girdhar黄黔,克劳迪娅·布雷迪,阿莫勒Raisingani,帕特里克·Autissier和共同通讯作者Emrah Altindis波士顿学院;I-Ting周润发和威廉·w·郭在维吉尼亚·梅森Benaroya研究所;Aukland Tommi Vatanen利兢丝研究所的大学和麻省理工和哈佛大学;佛罗里达大学糖尿病研究所和马克·a·阿特金森。

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