Лабораторных мышей часто считают научным эквивалентом однояйцевых близнецов: они генетически идентичны и, как ожидается, будут выглядеть и вести себя одинаково. Однако новое исследование факультета естественных наук Карлова университета показывает, что это предположение не всегда верно. Ученые обнаружили, что состав кишечной микробиоты может существенно влиять на структуру и функцию иммунной системы — даже у генетически идентичных животных.

«Мы были удивлены тем, насколько отсутствие микробиоты увеличило фенотипическую изменчивость. Мыши без микробов немного отличались друг от друга, в то время как мыши с нормальной микробиотой были гораздо более похожи», — говорит Ян Пачес, первый автор статьи из Лаборатории клеточной иммунологии Карлова университета.

Исследователи использовали уникальную модель «зелёной мыши» (с нокаутом MHCII-EGFP), в которой антигенпрезентирующие клетки можно визуализировать под флуоресцентным микроскопом. Это позволило впервые провести комплексное количественное картирование лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником (GALT), включая пейеровы бляшки, изолированные лимфоидные фолликулы и брыжеечные лимфатические узлы, у мышей с различным составом микробиоты: обычной (CV), стерильной (GF) и колонизированной минимальной микробиотой OMM12.

Они обнаружили, что мыши со сложной микробиотой были более похожи друг на друга, чем мыши, колонизированные GF или OMM12, а отсутствие микробиоты значительно увеличивало вариабельность формы и размера иммунных органов кишечника. Хотя OMM12 частично восстанавливал морфологию кишечника, он не смог восстановить физиологическое количество иммунных клеток или полностью воспроизвести функциональный иммунный статус обычных мышей.

По ходу исследования группа также описала ранее неизвестную иммунную структуру — иммуноворсинку. Этот плотно упакованный иммунными клетками ворсинчатый вырост был обнаружен преимущественно у мышей с ограниченной микробиотой и может представлять собой адаптацию к определённой микробной среде.

Исследование , опубликованное в журнале Gut Microbes , подчеркивает необходимость учитывать микробный контекст, а не только генетический, при интерпретации результатов, полученных на лабораторных моделях мышей. Стандартизация микробиоты необходима для воспроизводимости, но существующие упрощенные микробные консорциумы, такие как OMM12, пока не являются идеальной заменой естественной сложной микробиоты .