共生菌来源的乙酰胆碱增强黏膜免疫教育

微生物群产生数千种具有潜在生物活性的小分子1–3。体外共生菌培养的高通量生物活性筛选已揭示了通过激活多种G蛋白偶联受体（GPCRs）来影响宿主生理的微生物代谢物4–7。然而，由于技术限制，体内代谢组的GPCRome-wide生物活性（由复杂的饮食-微生物-宿主相互作用产生）仍不清楚。在这里，我们使用一种多重GPCR筛选技术来评估在无菌小鼠体内单菌定植或在细菌培养基中体外生长的100种共生菌株的GPCRome-wide生物活性。体内和体外的共生代谢组表现出不同的GPCR激活模式，原因是：（1）宿主介导的代谢物降解；（2）体内微生物代谢重编程；（3）饮食底物的生物转化。值得注意的是，我们发现多种共生菌株通过转化饮食中的胆碱在体内产生乙酰胆碱（ACh），包括在生命早期主导微生物组的特定双歧杆菌菌株和一株益生菌片球菌菌株。在机制上，我们鉴定并表征了介导短双歧杆菌和戊糖片球菌中这种生物转化的细菌酶，并产生了一个缺乏ACh生产的等基因突变体短双歧杆菌菌株。定植了产生ACh的短双歧杆菌的小鼠表现出增强的肠道免疫球蛋白A（IgA）产生、改变的微生物群组成和对肠道感染的抵抗力增强。这些发现强调了体内环境对微生物群代谢的深远影响，并揭示了一个增强黏膜免疫防御和强化宿主-微生物互惠的饮食-微生物组-宿主轴。 主题词：微生物组，黏膜免疫学 一个饮食-微生物组-宿主轴增强黏膜免疫防御并强化宿主-微生物互惠。