Intestinal colonization resistance

Immunology - Tập 138 Số 1 - Trang 1-11 - 2013
Trevor D. Lawley1, Alan W. Walker2
1Bacterial Pathogenesis Laboratory, Wellcome Trust Sanger Institute, Hinxton, UK
2Pathogen Genomics Group; Wellcome Trust Sanger Institute; Hinxton; UK

Tóm tắt

SummaryDense, complex microbial communities, collectively termed the microbiota, occupy a diverse array of niches along the length of the mammalian intestinal tract. During health and in the absence of antibiotic exposure the microbiota can effectively inhibit colonization and overgrowth by invading microbes such as pathogens. This phenomenon is called ‘colonization resistance’ and is associated with a stable and diverse microbiota in tandem with a controlled lack of inflammation, and involves specific interactions between the mucosal immune system and the microbiota. Here we overview the microbial ecology of the healthy mammalian intestinal tract and highlight the microbe–microbe and microbe–host interactions that promote colonization resistance. Emerging themes highlight immunological (T helper type 17/regulatory T‐cell balance), microbiota (diverse and abundant) and metabolic (short‐chain fatty acid) signatures of intestinal health and colonization resistance. Intestinal pathogens use specific virulence factors or exploit antibiotic use to subvert colonization resistance for their own benefit by triggering inflammation to disrupt the harmony of the intestinal ecosystem. A holistic view that incorporates immunological and microbiological facets of the intestinal ecosystem should facilitate the development of immunomodulatory and microbe‐modulatory therapies that promote intestinal homeostasis and colonization resistance.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/nri3112

10.1038/nrmicro2245

10.1111/j.1462-2920.2009.01941.x

10.1038/nature08821

10.1038/mi.2010.20

Bohnhoff M, 1955, The effect of an antibiotic on the susceptibility of the mouse's intestinal tract to Salmonella infection, Antibiot Annu, 3, 453

Falkow S, 1997, What is a pathogen?, ASM News, 63, 359

10.1016/j.tim.2007.12.008

10.1016/j.cub.2004.09.043

10.1016/j.chom.2007.06.010

10.1371/journal.pbio.0050244

10.1371/journal.ppat.1001097

10.1128/IAI.00558-09

10.1038/nrgastro.2011.250

10.1371/journal.pbio.0050177

10.1073/pnas.1000081107

Park HK, 2005, Molecular analysis of colonized bacteria in a human newborn infant gut, J Microbiol, 43, 345

10.1073/pnas.1002601107

10.1097/MPG.0b013e3181d29767

10.1056/NEJM200002103420604

10.1056/NEJMoa0907635

10.1097/00005176-200001000-00019

10.1073/pnas.1000083107

10.1016/j.tim.2010.03.008

10.1097/MPG.0b013e3182105850

10.1016/j.tree.2006.06.013

10.1073/pnas.1000097107

10.1128/AEM.64.10.3854-3859.1998

10.1038/ismej.2010.118

10.1126/science.1208344

10.1073/pnas.1000087107

10.1038/ismej.2007.3

Wilson M, 2005, Microbial Inhabitants of Humans: Their Ecology and Role in Health and Disease

10.1099/jmm.0.47352-0

10.1099/jmm.0.45935-0

10.1079/PNS2002207

10.1073/pnas.95.12.6578

10.1111/j.1462-2920.2007.01369.x

10.1016/j.tig.2008.12.004

10.1038/nature06245

10.1111/j.1462-2920.2009.01982.x

10.1038/nrmicro2536

10.1038/nri3061

10.1016/j.anaerobe.2009.10.006

10.1146/annurev.nutr.22.011602.092259

10.1038/nature07540

10.3109/00365529609094568

10.1126/science.1110591

10.1038/ismej.2008.76

10.1016/j.resmic.2008.04.006

10.1038/nature09199

10.1128/AEM.68.7.3401-3407.2002

10.1126/science.1213909

10.1016/j.tim.2011.10.001

10.1073/pnas.1006451107

10.1073/pnas.0803124105

10.1038/mi.2007.6

10.1038/nrmicro2538

10.1038/ni.1825

10.1126/science.1209791

10.1111/j.1365-2672.1991.tb02739.x

10.1111/j.1462-2920.2006.01186.x

10.1111/j.1462-2920.2008.01717.x

10.1128/AEM.69.4.1920-1927.2003

10.1136/gut.47.5.646

10.1016/j.femsre.2004.01.003

10.1111/j.1462-2920.2007.01281.x

10.1016/j.cell.2006.02.017

10.1128/iai.39.2.676-685.1983

10.1128/iai.56.10.2610-2614.1988

10.1126/science.1121357

10.1128/AEM.72.1.946-949.2006

10.1038/nrmicro955

10.1111/j.1365-2672.1991.tb04442.x

10.1111/j.1462-2920.2009.01931.x

10.1099/0022-1317-51-3-201

10.1073/pnas.1011737107

10.1111/j.1462-5822.2010.01549.x

Altier C, 2005, Genetic and environmental control of salmonella invasion, J Microbiol, 43, 85

10.1038/nature08970

10.1128/AEM.05576-11

10.1016/S1043-4526(08)00601-3

10.1002/jobm.201000130

10.1128/AEM.67.9.4111-4118.2001

10.1073/pnas.0913554107

10.1093/jac/dkp037

10.1073/pnas.1001224107

10.1038/nri2316

10.1038/nature07240

10.1016/j.immuni.2008.11.001

10.1073/pnas.1000092107

10.1038/ni1112

10.1016/j.cell.2004.07.002

10.1093/intimm/dxp017

10.1073/pnas.0808723105

10.1016/S1473-3099(11)70099-8

10.1016/j.immuni.2009.08.011

10.1126/science.1195568

10.1038/nature10772

10.1038/nri2515

10.1073/pnas.0909122107

10.1371/journal.ppat.1000112

10.1126/science.1198469

10.1016/j.immuni.2011.03.021

10.1016/j.cell.2009.09.033

10.1073/pnas.1000082107

10.1016/j.immuni.2010.06.001

10.1097/00004836-200603000-00015

10.1038/nature09646

10.1038/nature08530

10.1128/IAI.01189-07

10.1128/IAI.71.5.2839-2858.2003

10.1126/science.285.5427.588

10.1038/nm.2391

10.1371/journal.ppat.1002499

10.1111/j.1600-065X.2011.01041.x

10.1098/rstb.2000.0603

10.1016/j.chom.2009.03.011

10.1371/journal.pone.0020749

10.1016/j.chom.2012.01.017

10.1073/pnas.1107857108

10.1038/nature09415

10.1016/j.cub.2007.03.067

10.1128/IAI.01520-08

10.1038/nature07250

10.7326/0003-4819-145-10-200611210-00008

10.1038/nrmicro2164

10.1159/000332946

Lamont JT, 2002, Theodore E. Woodward Award. How bacterial enterotoxins work: insights from in vivo studies, Trans Am Clin Climatol Assoc, 113, 167

10.1128/IAI.05496-11

10.1086/525047

10.1128/JB.00597-09

10.1056/NEJMcp011603

10.1097/MOG.0b013e32833f215d

10.1038/472032a

10.1038/nrmicro2690

10.1016/j.cgh.2011.08.014

10.1097/01.mcg.0000128988.13808.dc

10.1093/cid/cir632

10.1038/nm0211-150

10.1371/journal.pone.0026988

10.1111/j.1472-765X.2007.02129.x

10.1073/pnas.1102938108

10.1016/j.cgh.2006.12.009

10.1038/453578a

10.1099/00207713-44-4-812

Ludwig W, 2008, Bergey's Manual of Systematic Bacteriology

Thông tin
Thông tin xuất bản

Immunology

Tập 138 Số 1

1-11

Thông tin tác giả