近期，有关肠道微生物与人体健康的研究非常多。这些微生物对人类的免疫和代谢、生殖和发育、大脑和神经发育、心理和行为、疾病和健康都有影响。

今日，一项发表在《Blood》的研究表明，肠道共生微生物还能够影响动物的造血功能。在他们的研究中，Josefsdottir等证明，对小鼠进行大于2周的广谱抗生素处理，杀死肠道中的微生物后，最终可导致骨髓中干细胞和祖细胞数目的减少，并且伴随贫血，白细胞减少和标记的淋巴细胞减少。

重要的是，作者提供了实质性的实验证据，证明了这些变化不是抗生素对造血细胞的毒性作用，而是由于抗生素处理消除肠道微生物引起的。并且，这种因抗生素处理产生的影响，也在无菌小鼠中观察到，并且在菌群移植处理后可恢复。

肠道微生物通过促进造血作用来抵御细菌感染

无菌小鼠的造血能力和免疫系统受损明显。实际上，在用单核细胞增生利斯特氏菌（Listeria monocytogenes）感染后，无菌和口服抗生素处理的小鼠显示出病原体感染增加，并出现急性死亡。然而，当用复杂的微生物群移植给无菌小鼠时，无菌小鼠骨髓生成得以恢复，并且对李斯特菌的耐受能力增强。

这些研究结果表明，肠道细菌通过促进造血引导先天免疫细胞发育，有助于我们了解哺乳动物和他们体内的共生微生物的协同进化。

广谱抗生素可破坏肠道共生菌导致造血功能受损

肠道共生微生物产生的化合物会刺激固有层中的淋巴细胞，巨噬细胞和树突细胞，并产生一系列外在刺激。这些微生物和细胞刺激一起维持造血干细胞（HSC）和造血祖细胞（HPC）以及淋巴细胞，单核细胞和嗜中性粒细胞的活性。因此，微生物化合物有助于保持血细胞生成的稳定，增强先天性和适应性免疫系统的抗细菌和病毒感染。广谱抗生素治疗（ABX）可显着破坏共生肠道微生物的平衡和多样性，导致造血功能受损和对感染的高敏感性。

血细胞生成不仅由外源调节剂如生长因子和细胞因子调节，还由内源表观遗传和转录调节剂调节。内源表观遗传和转录调节剂共同调节干细胞，通过一系列祖细胞分化为所有类型的完全成熟的血细胞。

共生微生物通过其代谢产物影响免疫和造血功能

最近的研究发现，共生肠道微生物群控制免疫功能和造血的分子机制部分依赖于微生物的产物，例如脂多糖，其维持嗜中性粒细胞的稳态生产和它们通过Toll样受体/ MyD88-介导的信号传导。

上述专业插图由Patrick Lane，ScEYEnce工作室完成，引自参考资料。

肠道微生物通过激活Stat1信号传导维持血细胞生成

重要的是，Josefsdottir等人能够证明广谱抗生素治疗对血细胞生成的影响是在Stat1敲除小鼠中表现出来的，这表明微生物群通过激活Stat1信号传导维持稳态血细胞生成。然而，需要进一步的研究来揭开由共生肠道微生物群介导的Stat1信号传导的直接或间接活化的细胞类型。

Josefsdottir等人的新发现扩展了一系列关于宿主共生微生物的最新研究，表明肠微生物群是先天和适应性免疫以及造血的关键外源调节剂，其最终保持免疫系统对细菌和病毒感染的敏感性。

肠道微生物的生态失调是关键

肠道微生物的组成的平衡和多样性的改变，称为生态失调。最近，单中心研究甚至表明，在移植时的微生态失调是异体干细胞死亡的独立预测因子。并且，这个研究小组的一项随访研究进一步表明，用特异性抗生素（亚胺培南 - 西司他丁和哌拉西林 - 他唑巴坦）进行同种异体干细胞移植后，治疗中性粒细胞减少性发热导致生态失调，可增加移植物抗宿主病 - 相关死亡率。

在免疫受损和抗生素治疗的癌症患者中共生肠道微生物的恢复就变得十分重要了。该研究有助于改善化学疗法和免疫治疗，以及同种异体干细胞移植引起的不良后果。

参考资料：

King K, Josefsdottir K, Baldridge M. Antibiotics Impair Murine Hematopoiesis by Depleting Intestinal Microbiota[J]. 2016.

Theilgaardmönch K. Gut microbiota sustains hematopoiesis.[J]. Blood, 2017, 129(6):662.

Khosravi A, Yáñez A, Price J G, et al. Gut microbiota promote hematopoiesis to control bacterial infection.[J]. Cell Host & Microbe, 2014, 15(3):374.