人类肠道蕴藏着庞大而动态的微生物生态系统,其功能远超传统认知的消化作用。近十年来,大量证据确凿表明肠道微生物群是系统性及神经免疫稳态的关键调控者,通过肠神经系统、迷走神经、下丘脑-垂体-肾上腺轴和免疫系统构成的双向互作网络实现功能。这一三方通信网络——肠道-免疫-大脑轴(GIB轴)——现已被确认为神经发育、神经炎症及多种神经疾病进展的核心决定因素。微生物菌群失调已被证实与免疫信号异常、血脑屏障(BBB)破坏以及小胶质细胞和星形胶质细胞等中枢神经系统固有免疫细胞功能障碍相关。这些过程共同参与自闭症谱系障碍(ASD)、注意缺陷多动障碍(ADHD)、癫痫、阿尔茨海默病和帕金森病等神经发育及退行性疾病的发病机制。
尽管泛泛而谈的"肠-脑"主题常涉及饮食干预、临床关联或神经行为表型,本研究专题严格聚焦宿主-微生物界面的微生物免疫学分子与细胞机制。关键宿主-微生物互作——包括短链脂肪酸(SCFAs)等微生物代谢物的免疫调节作用、肠道菌群失调对先天性和适应性免疫应答的影响,以及对小胶质细胞成熟、淋巴细胞极化和血脑屏障通透性的后续效应——仍未能被充分阐明。《Frontiers in Immunology》期刊的微生物免疫学板块凭借其学科整合优势,致力于通过促进机制免疫学、微生物组科学与转化神经科学的多学科研究来弥合这些领域。亟需开展超越相关性发现、建立因果关系的研究,整合临床前模型、多组学数据集和临床调查,以揭示微生物群如何通过免疫介导机制塑造大脑功能、健康状态及疾病易感性。
本研究专题旨在整合并加速理解GIB轴在神经系统疾病中的作用,着重强调微生物驱动的免疫机制与宿主-微生物相互作用。我们欢迎探讨肠-免疫-脑交互作用分子、细胞及系统层面的原创研究、综述及转化视角论文。为深化这一跨学科领域的认知,特邀请针对(但不限于)以下主题的投稿:
- 微生物菌群失调与神经免疫:神经发育及退行性疾病中肠道微生物变化引发的免疫应答
- 肠道衍生代谢物与免疫调节:短链脂肪酸、胆汁酸、色氨酸衍生物及神经活性分子在调控神经炎症和血脑屏障完整性中的作用
- 小胶质细胞与星形胶质细胞调控:微生物群驱动的中枢神经系统固有免疫细胞调节及其对神经可塑性、神经发生和神经退行的影响
- 先天与适应性免疫信号传导:T细胞和B细胞应答、细胞因子网络及黏膜免疫对中枢神经系统免疫基调的影响
- 免疫代谢与宿主-微生物通信:肠道微生物活动与神经免疫调节界面的代谢通路
- 母体微生物群、神经发育与免疫启动:围产期神经免疫结局的编程及其对神经疾病的易感性
- GIB轴治疗策略:益生菌、益生元、后生元、饮食策略、免疫疗法及粪菌移植的研究进展
- 系统层面与转化研究:多组学、系统生物学及器官芯片技术在建模GIB轴功能和识别临床转化生物标志物中的应用
通过促进这种整合视角,本专题力求深化对肠道微生物群驱动的免疫信号如何塑造大脑功能及疾病进展的机制性和转化性理解,最终推动以微生物群和免疫为靶向的神经系统健康改善策略。我们特别欢迎强调机制研究的原创研究、综述及转化视角论文,要求明确探究肠道微生物群驱动的免疫信号、微生物代谢物及母体免疫启动如何影响小胶质细胞活性、血脑屏障完整性和神经发育或退行性疾病的进展。
关键词:肠道微生物群、神经免疫学、肠道-免疫-大脑轴、微生物菌群失调、神经炎症、微生物代谢物、血脑屏障、小胶质细胞调控、神经发育障碍、粪菌移植
重要提示:所有投稿必须符合所提交版块和期刊的范围定义,Frontiers保留将范围外稿件引导至更合适版块或期刊的权利。
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