免疫學 微生物與免疫學

百密必有一疏:B 型肝炎看人體腸道菌與免疫網絡

B 型肝炎病毒曾經一時肆虐台灣,一般成人百分之九十五以上都曾經被感染過。即便百分之九十五的成人都能夠復原,高達百分之九十以上的初生兒與百分之三十的學齡前孩童卻無法完全清除病毒並後續成為 B 肝帶原,雖然自 1984 年開始針對帶原母親與新生兒,接種 B 肝疫苗已能夠斷絕其繼續地傳播,社會上仍舊有近四百萬的帶原者,作為後續發展肝硬化、慢性肝炎的高風險族群,無疑是對衛生保健系統埋下潛藏的隱憂。

究竟成人與幼童面對 B 型肝炎病毒清除的能力差異大不同的原因為何?台大陳定信院士團隊揭密原來與我們人體腸道內的共生菌息息相關。「動態平衡」大概是人體能夠正常與反應外在訊息運作的協調性最佳的形容,尤其免疫系統的陰陽調和近年來被認為與癌症的發生、病菌的感染都有相當程度的重要性。有趣地是,這樣的協調並非僅僅單靠我們人類就能達到,而是必須透過人體腸道內共生菌組成的「微生物相」來輔助,共生菌透過時而抑制時而活化免疫反應來建置腸道內複雜的免疫平衡,避免我們不會因為攝取食物就引起過大的免疫反應導致腹瀉。甚至,這些共生菌也會透過代謝物輔助臨近器官的成熟發展,不管是對大腦的行為發展或是本篇肝臟成熟免疫系統的建置,都再一一揭示人體微生物相的重要性。

B 型肝炎病毒的感染途徑最常見是母親垂直感染,或是學齡前兒童的水平感染,病毒恰巧鑽取了孩童腸道微生物相尚未建構完全前的時機,藉此潛藏於肝臟當中成為帶原者。團隊利用多種品系的小鼠給予 B 肝病毒的感染實驗發現,除了基因層面的影響,成熟小鼠清除病毒的能力大幅高過年幼的小鼠,且透過抗生素清除成熟小鼠腸道共生菌後,進一步發現年齡差異導致病毒清除能力不同的原因源自腸道內共生菌的完整與否。共生菌的角色在此例最直接反映在肝臟的免疫系統扭轉,在腸內菌尚未建構完成的初期,組織的巨噬細胞會透過 TLR4 主導先天性免疫的抑制訊號,後續腸內菌的完整提供了 TLR9 正向的免疫增強訊號,促使肝臟免疫系統的成熟與平衡。因此,團隊在實驗當中也會發現到缺乏 TLR4 抑制訊號的小鼠面對 B 肝病毒,這樣的變異反倒成了優勢。

人體腸道微生物相的重要性牽一髮動全身,腸道菌與人體交互的微環境,打造一個複雜且精準的調控網絡,B 型肝炎感染就是一個最好的例子闡述這個系統需要健全完整的必要性。然而,事實上基因層面對於 B 肝病毒清除的能力也佔有相當的要角,像是干擾素等抑制病毒感染的基因或是 HLA-DP 的基因多樣性都有某種程度的影響,因此,找尋先天性與後天性對於 B 型肝炎病毒清除能力的相互關係仍待釐清,甚至是否能調控免疫系統扭轉 B 型肝炎病毒帶原將是科學家需要面臨的下一個挑戰。

 

圖說:Electron micrograph of hepatitis B virus。圖片來源:http://goo.gl/TyKjI5

 

參考資料:

 

撰文|呂理峰

修訂|熊浩安

 

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