המעי הוא השטח הגדול ביותר של הגוף, כי הוא חשוף לסביבה החיצונית. מערכים מכריעים של חיידקי תושב ליישב את המעי האנושי כדי ליצור את החיידקים במעי (או microflora). זה מוערך להכיל עד 100 טריליון תאים מיקרוביאליים ומהווה אחד בתי הגידול החיידקים הצפופים ביותר הידוע בביולוגיה 1-3. ב GIT חיידקים ליישב נישה המעי שבו הם לשרוד ולהתרבות 4. בתמורה, החיידקים מעניקים מארח עם תכונות פונקציונליות נוספות לא מקודדות על הגנום שלו 1. לדוגמא החיידקים ממגרים את השגשוג של תאי אפיתל, מייצרים ויטמינים שמארח לא יכול לייצר בעצמם, המווסתים את חילוף חומרים ומגנים מפני פתוגנים 4-6. בהינתן יחסים מועילים זו, חלק מהחברים הציעו כי בני אדם הם "סופר-אורגניזמים" או "holobionts" כי הם תערובת של גני חיידקי אדם 7,8. לאור ההשפעה המיטיבה של החיידקים על המארח (אדם), מערכת החיסון במעי צריך לסבול חיידקים commensal לאפשר קיומם לומן אלא גם להרוג את הפתוגנים לפלוש מצד לומינל 9-11. המערכת החיסונית של המעי פיתחה מנגנונים להבחין בין מזיק מזיקים חיידקים לומינל; אולם המנגנונים האלה עדיין אינם מובנים היטב 12. שמירה על שלמות מעיים דורשת הומאוסטזיס חיסוני מוסדר בחוזקה כדי לשמור על האיזון בין הסובלנות חסינה 13. חוסר איזון הומאוסטזיס חיסון תורם לזירוז של מחלות מעיים כמו מחלות מעי דלקתיות (IBD) 3,14.
ישנם שני סוגים עיקריים של IBD: מחלת קרוהן (CD) וקוליטיס כיבית (UC). חולים עם מחלות אלו בדרך כלל סובלים דימום רקטלי, לשלשולים חריפים וכאבי בטן 15,16. הגורם היחיד של IBD עדייןלא ידוע, אלא שילוב של גורמים גנטיים, השפעות סביבתיות תגובות חיסוניות dysregulated עשוי להיות האירוע המרכזי לפיתוח מחלה 15.
במודלים של בעלי חיים עבור IBD שימשו במשך למעלה מ -50 שנה. בעשורים האחרונים מערכות הדגם החדש IBD פותחו כדי לבדוק את השערות שונות בנוגע בפתוגנזה של IBD 17,18. המודל הטוב ביותר המאופיין של קוליטיס כרוני הוא המודל המדבק התא שגורם שיבוש הומאוסטזיס T-cell 19,20. מודל זה כרוך בהעברת תאי T נאיביים מעכברי immunocompetent לתוך מארחים חסרי T ו- B-תאי (כגון RAG - / - ועכברי SCID) 16,21. התפתחות המחלה במודל זה קיים מעקב על 3-10 שבועות על ידי הערכת נוכחות של שלשול, פעילות גופנית מופחתת, וירידה במשקל הגוף. זה מה שנקרא תסמונת לבזבז 16. לעומת העכברים הבריאים הרקמה גסת צבאות מושתלים היא Thicker, קצר וכבד 16. שימוש במודל העברת תאי T, אפשר להבין עד כמה שונה אוכלוסיות תאי T יכולות לתרום בפתוגנזה של IBD 22. המודל העברת תאי T אינו מנתח את יחסי הגומלין בין נגמ"שים ותאי T בתהליך המחלה בצורה אנטיגן ספציפי. הוכח כי אינטראקציה בין תאי מיאלואידית ותאי הלימפה יכולה להיות אחראית על הפיתוח של דלקת מעי 23. אף שהיבטים רבים של IBD הובהרו, האירועים הראשוניים להוביל להתפתחות המחלה עדיין צריכים להיות מובנים באופן ברור.
הוכח כי בהעדר קוליטיס העברת חיידקים לא ניתן להקים 24. לאחרונה, מספר תאוריות מראות כי IBD יכול להיות תוצאה של תגובה חיסונית נגד חיידקי commensal 25. גם מחברים הציעו כי חיידקים commensal חיוניים כדי לגרום דלקת במעי דיסטלי26. בשנת נבט חינם (GF) חיות מערכת החיסון במעי נפגעת בדרך כלל 27,28, אבל קולוניזציה של עכברים אלה בתערובת של תוצאות חיידקים ללא ספציפיים לפתוגן בפיתוח של מערכת החיסון במעי המוסמכת מלא 29. לפיכך, החיידקים נראה שיש מרכיב מפתח בפתוגנזה של IBD, או כמנגנון כי גוזר או מגינה מפני התפתחות של דלקת מעיים 30,31. התיאוריות נוכחיות מראות כי IBD היא תוצאה של חוסר איזון מיקרוביאלי, שנקרא dysbiosis, בחולי נטייה גנטית 32, אבל זה לא ברור עדיין אם dysbiosis הוא הגורם או התוצאה של המחלה 12. בהתחשב בתפקיד של מיקרואורגניזמים בפיתוח IBD, בניסויים במבחנה הראו כי תאי T מסוג CD4 + יכול להיות מופעל על ידי נגמ"שים פעמו עם חיידקים במעיים 33,34.
יתר על כן, הוכח כי אנטיגנים ממינים של חיידקים שונים commensal, כגון E. coli, Bacteroides, Eubacterium ו פרוטאוס, מסוגל להפעיל תאים מסוג CD4 + T 35. זה מצביע על כך הצגת אנטיגנים חיידקיים לתאי T. הוא בעל חשיבות לפיתוח IBD. כדי להפחית את המורכבות של אנטיגנים מרובים שמפיקים מיקרופלורת בתהליך המחלה, זן E.coli נוצר שמייצר את אנטיגן OVA. קוליטיס ההעברה הושר על ידי הזרקת תאי T OVA הספציפיים לתוך RAG - / - חיות יישב עם להביע OVA E. coli.
מודל זה מבוסס על ראיות שנעשו לאחרונה והראו כי CX 3 CR1 + חברי פרלמנט, קבוצת משנה תא מרכזי שכבת הרירית המיוחדת הגסה (CLP) 36, נמצאים באינטראקציה עם תאי CD4 + T במהלך העברת קוליטיס 37. חברי פרלמנט לדגום את חלל המעי לאנטיגן חלקיקים, כגון חיידקים, באמצעות הדנדריטים שלהם 36, 38,39. לימודים קודמיםהוכיחו כי חברי פרלמנט יכול גם לקחת את אנטיגנים מסיסים, כגון OVA, מוחדר המעי לומן 40,41. בהתחשב שפע של חברי פרלמנט CX 3 CR1 + ב CLP, יתכן כי תאים אלה יכולים לטעום חיידקים לומינל ולתקשר עם תאים מסוג CD4 T. הדמיה Confocal של עכברים מושתלים עם תאי OVA ספציפי CD4 + T יישבו עם E. coli CFP-OVA, מראים כי CX 3 CR1 + חברי פרלמנט נמצאים בקשר עם OT-II CD4 + T תאים במהלך התפתחות קוליטיס מונחה אנטיגן. מודל זה מאפשר לימוד של תהליך מצגת אנטיגן בין נגמ"שים מעיים T תאים ספציפיים רק לחיידקים להביע אנטיגן מסוים לומן המעי.