Эти бактерии общаются с организмом, выделяя молекулы, которые меняют поведение иммунных клеток.

Чтобы поддерживать баланс между защитой и мирным сосуществованием, тело использует разные инструменты: слизь, антимикробные белки, антитела. Но долгое время оставалось загадкой — может ли организм избирательно распознавать конкретные бактерии среди этого микробного разнообразия?

В журнале Nature вышло исследование, которое раскрыло новый механизм взаимодействия между кишечником и его обитателями. Работу провели ученые под руководством профессора Цянь Юцуня из Шанхайского института питания и здоровья и профессора Сун Синьяна из Академии наук Китая.

Сначала ученые сравнили образцы кишечника стерильных мышей и обычных. Они обнаружили белок APOL9, которого было намного больше у мышей с нормальной микрофлорой. Дальнейшие эксперименты показали, что этот белок производят клетки кишечника.

Затем разработали метод *APOL9-seq* — комбинацию проточной цитометрии и генетического секвенирования. С его помощью выяснили, что APOL9 (и его человеческий аналог APOL2) связывается с бактериями группы Bacteroidales — одними из самых распространенных в кишечнике.

Оказалось, что APOL9 распознает их благодаря особой жировой молекуле — церамид-1-фосфату (Cer1P). Если ее удалить, связь пропадает. Это первое доказательство, что организм может целенаправленно находить бактерии по их липидной «метке».

Но самое интересное — APOL9 не убивает бактерии. Вместо этого он заставляет их выделять крошечные пузырьки — наружные мембранные везикулы (OMV). Внутри них содержатся бактериальные молекулы, которые подхватываются иммунной системой и усиливают ее готовность к атаке.

Эксперименты на мышах подтвердили: без APOL9 организм хуже сопротивляется инфекциям. Но если ввести OMV, защита восстанавливается.

Взаимодействие APOL9 и Cer1P — это результат долгой совместной эволюции организма и микробов. Теперь мы планируем изучить человеческий белок APOL2 и проверить, можно ли усилить кишечный иммунитет через этот механизм, — говорит профессор Цянь.

Это исследование впервые показало, как белок хозяина точечно находит бактерии по их жировым меткам и запускает полезные иммунные реакции. Оказывается, тело не просто терпит микробов — оно активно с ними договаривается, чтобы сохранить баланс. В будущем это может привести к новым методам лечения, основанным на управлении микробиомом.

Где исследование может быть полезным

• Персонализированная медицина — если научиться модулировать взаимодействие APOL2/APOL9 с бактериями, можно создавать терапии для людей с дисбактериозом или аутоиммунными заболеваниями.
• Новые антибиотики — понимание механизма «точечного» воздействия на бактерии без их уничтожения может снизить резистентность к препаратам.
• Иммунопрофилактика — OMV можно использовать как основу для вакцин, усиливающих местный иммунитет кишечника.

Отметим, что исследование проводилось на мышах, а человеческий аналог APOL2 изучен слабо. Не факт, что механизм работает так же у людей. Кроме того, пока неясно, как именно наружные мембранные везикулы влияют на другие группы бактерий — возможно, их избыток нарушит баланс микрофлоры.

Ранее ученые заставили бактерии работать в команде. Наверное, для этого их загнали в опенспейс Петри.