8月3日发表在《免疫》（Immunity）杂志上的这一发现非常重要，因为口服疫苗（如脊髓灰质炎和轮状病毒疫苗）通过液体滴入口中，在低收入国家特别有用，这些国家的医护人员可能没有受过通过针头注射疫苗的培训。它们还可能刺激肠道内更好的局部免疫力，这是抵御由污染的食物和水感染的疾病的关键--包括一些导致肠道紊乱的感染，称为环境肠道功能紊乱（EED）。
该研究的高级作者、UPMC儿童医院R.K.梅隆儿科研究所的儿科和免疫学助理教授、匹兹堡大学内科核心主任Timothy Hand博士说：“可悲的是，可能有助于预防EED的确切疫苗对患有这种疾病的儿童不起作用。”
EED是由营养不良和受污染的食物和水造成的慢性胃肠道感染引起的。病毒、寄生虫或细菌的感染加上不良的饮食习惯会引发肠道炎症，损害被称为绒毛的指状突起，帮助从食物中吸收营养。
Hand说："EED可以影响任何人，但它是儿童的一个主要问题，因为他们仍在发育。其结果是，患有EED的儿童会发育不良。他们最终身材变矮。但也许更重要的是，它可以显著影响大脑发育。这些儿童的认知能力较差。而这是一个终身的问题；你不能在以后的生活中恢复这种发展。"
为了进一步了解口服疫苗失效背后的机制，Hand和他的团队开发了一个该疾病的小鼠模型。他们通过给啮齿动物喂食缺乏脂肪和蛋白质的食物，并给它们接种一种入侵肠道细胞的大肠杆菌菌株，从而诱发了类似EED的症状。
与患有这种疾病的人类一样，EED小鼠生长迟缓，肠道微生物组组成发生变化，肠道炎症升高，肠道绒毛缩短，而对照组小鼠则接受有足够脂肪和蛋白质的正常饮食，或者接受正常饮食和细菌或没有细菌的不良饮食的动物。
在给小鼠口服疫苗后，研究人员发现那些患有EED的小鼠的免疫反应受到了严重影响。小肠中的疫苗特异性CD4+T细胞是对照组小鼠低是1/18。进一步的实验表明，EED小鼠的口服疫苗失效是由它们的肠道微生物群所介导的。作为对微生物组相关炎症的回应，调节性T细胞(Treg)在EED小鼠的小肠中聚集。
Hand表示：“Treg细胞的出现是因为有太多的炎症，它们有助于抑制这种炎症。但不幸的是，一个副作用是它们阻止了疫苗特异性CD4+T细胞的局部积聚。”
当研究小组使用抗生素来消除肠道细菌时，疫苗的有效性在EED小鼠身上得到了恢复。据Hand说，这些发现支持这样的观点，即针对微生物组可以帮助治疗EED并提高儿童的疫苗成功率。他说：“在这些儿童中明智地使用抗生素也许能够重置小肠微生物组，减少小肠的炎症，并减少那些Tregs。”
EED在资源丰富的国家很少见，但在缺乏污水处理系统和卫生设施的较贫穷国家很常见。全世界大约有1.5亿儿童生活在使他们有可能感染这种疾病的环境中。
Hand说：“如果我们能让世界上有冲水马桶和水管，我们就不会有这种疾病。造成这些慢性感染的原因是，人们要么饮用受污染的水，要么苍蝇将疾病从污水中传播到食物中。”
在未来，Hand和他的团队计划与存在EED问题的国家的研究人员合作，以更好地了解患有这种疾病的儿童的疫苗结果。
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