免疫学

郭晓欢

清华大学医学院副教授

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探索黏膜免疫和肠道菌群调控机制,为多种全身性和肠外疾病治疗提供靶点

郭晓欢2010年获北京大学免疫学博士学位,2010-2015年在芝加哥大学从事博士后研究,2016年入选国家海外高层次人才青年项目。现任清华大学医学院、免疫学研究所研究员,博士生导师。郭教授长期从事肠道黏膜免疫与肠道菌群调控的研究,主要聚焦于富集于肠黏膜的3型天然淋巴样细胞ILC3的功能与机制研究,鉴定了多个调控ILC3发育和功能的重要因子,发现了ILC3在黏膜稳态以及多种疾病中的新作用及机制,阐明了肠道菌群及其代谢产物影响肠道感染、炎症以及抗肿瘤治疗疗效的作用机制。他的研究工作发表多篇高水平的科研论文,促进了肠道黏膜免疫领域的发展。

聚焦肠道黏膜免疫与菌群稳态,为炎症及抗肿瘤免疫治疗提供新思路

肠道稳态失衡不仅增加肠道感染、炎症性肠病、食物过敏、肠道肿瘤等肠道疾病发生的风险,还与其他系统感染、癌症、肥胖、糖尿病、哮喘、关节炎、多发性硬化症、动脉粥样硬化、自闭症、抑郁症等多种全身性和肠外疾病密切相关。这些疾病基本包含了大部分的慢性疾病,不仅导致患者长期经受疾病折磨的痛苦,也给国家、社会和家庭带来巨大的医疗压力和经济负担。因此,肠道黏膜免疫是关乎国计民生的基础研究方向,是当前全球免疫学界研究的重点和热点。

郭晓欢教授主要研究方向是黏膜免疫和肠道菌群调控,聚焦于天然淋巴样细胞的发育和功能机制,以及黏膜部位天然淋巴样细胞与其他细胞、食物、正常菌群以及病原菌之间的复杂的相互作用关系与分子机制,并进一步分析这些相互作用机制在感染、炎症、肿瘤、过敏、自身免疫、代谢性以及神经系统等疾病中发挥的作用。郭教授在“肠道黏膜免疫与菌群稳态”方面做出了若干重要发现:

· 系统性研究了ILC3在肠道感染过程中的作用与机制

发现在肠道细菌感染的天然免疫阶段,STAT3信号通路通过调控ILC3功能发挥重要抵抗作用;发现在肠道细菌感染的极早期阶段,ILC3通过调控肠道菌群抵抗病原菌入侵的新机制;发现在肠道细菌感染的获得性免疫阶段,ILC3可以通过和T细胞相互作用调节肠道黏膜体液免疫应答。

郭教授的这一系列研究为将来靶向ILC调控抗感染免疫应答提供了可能的方向,并且为促进抗感染免疫、预防自身免疫或过度炎症反应及发展黏膜疫苗提供了新思路。

· 发现肠道菌群通过其代谢产物影响抗肿瘤治疗疗效的新机制

郭晓欢团队利用小鼠模型研究发现回输肠道菌群代谢物可挽救由于抗生素的使用而削弱的肿瘤化疗药奥沙利铂的疗效。进一步代谢组学分析以及体内外实验证明肠道菌群代谢产物短链脂肪酸中的丁酸可以明显激活CD8+T细胞活性,并影响其抗肿瘤免疫应答与抗癌药物疗效,其机制依赖于其HDAC抑制活性以及ID2与IL-12调控通路。这一研究工作一方面证实了肠道菌群可以通过其代谢产物影响抗肿瘤药物疗效的新机制,提示着补充肠道菌群代谢物对未来的癌症治疗的重要意义,丁酸盐膳食补充与化疗或免疫治疗联用可能成为将来肿瘤治疗的重要方式;另一方面也为肿瘤的免疫治疗提供了HDAC、ID2等多个新靶点或新思路,并为进一步开展新的联合治疗手段奠定了有益的理论基础。

· 发现人早产儿ILC发育缺陷与新生儿疾病相关

研究团队发现不同孕周的早产儿外周血中ILC比例和细胞因子产生均低于足月儿,体外实验证明早产儿ILC前体细胞在体外分化能力低于足月儿。其中ILC1、ILC3与1月龄内患呼吸道感染性疾病负相关,ILC2与12月龄内患湿疹正相关。该研究揭示了ILC在早产儿中的发育缺陷,同时为新生期呼吸道感染性疾病和湿疹提供了新的靶点。

1.Yao He, Liuhui Fu, Yiping Li, Wenyan Wang, Mingli Gong, Jing Zhang, Xin Dong, Jiaoyan Huang, Quanbo Wang, Charles R. Mackay, Yang-Xin Fu, Yun Chen, Xiaohuan Guo. Gut microbial metabolites facilitate anticancer therapy efficacy by modulating cytotoxic CD8+ T cell immunity. Cell Metabolism. (2021) 33, 988–1000

2.Wenyan Wang, Yan Xing, Yanmei Chang, Ying Wang, Yanxia You, Zekun Chen, Defu Ma, Xiaomei Tong, Xiaohuan Guo. The Impaired Development of Innate Lymphoid Cells by Preterm Birth Is Associated with the Infant Disease. Science bulletin. (2020) 66,421–424

3.Wenyan Wang, Yiping Li, Jiacheng Hao, Yao He, Xin Dong, Yang-Xin Fu, Xiaohuan Guo. The Interaction between Lymphoid Tissue Inducer-Like Cells and T Cells in the mLN Restrains Intestinal Humoral Immunity. Cell Reports. (2020) 32, 107936

4.Xiaohuan Guo, Yong Liang, Yuan Zhang, Anna Lasorella, Barbara L. Kee, Yang-Xin Fu. Innate Lymphoid Cells Control Early Colonization Resistance against Intestinal Pathogens through ID2−Dependent Regulation of Microbiota. Immunity (2015) 42(1): 731–743

5.Xiaohuan Guo, Ju Qiu, Tony Tu, Xuanming Yang, Liufu Deng, Robert A. Anders, Liang Zhou, and Yang-Xin Fu. Induction of Innate Lymphoid Cell-Derived Interleukin-22 by the Transcription Factor STAT3 Mediates Protection against Intestinal Infection. Immunity (2014) 40(1): 25–39

学术荣誉与奖励

2020北京免疫学会青年学者奖

2016 国家海外高层次人才青年项目

2015 第17届国际黏膜免疫学大会比尔及梅林达·盖茨基金会旅行奖

2014 全美免疫学年会旅行奖


开设课程

基础免疫学

黏膜与区域免疫学

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