科学家发现肠道免疫系统的计时员学术资讯

当我们睡着时，消化系统在做什么？它们是否也有节律性？答案是：有的。近年来，有关生物节律的研究已经证明，夜班工作和倒时差不仅会影响睡眠，还会使消化系统发生紊乱，导致肠道感染风险增加、肥胖、炎症性肠病甚至结肠直肠癌等。那么，位于身体内部的消化系统又是如何感知身体节律变化的呢？

近日，来自华盛顿大学医学院的研究者们找到了答案：他们鉴定出一种被称作3型先天淋巴样细胞（ILC3）的免疫细胞，正是它们在帮助肠道维持健康正常。该研究发现，所谓的生物钟基因在这些细胞中非常活跃，且这些细胞产生的免疫分子与生物钟基因的活动密切相关。当研究者敲除小鼠体内的关键生物钟基因后，小鼠不仅不能产生正常数量的ILC3细胞，还会难以控制肠道内的细菌感染。

这项于10月4日发表在《科学·免疫学》杂志上的研究揭开了昼夜节律紊乱与胃肠道问题之间联系的神秘面纱。“现代人的昼夜节律经常被打乱——倒班、倒时差、意料之外的失眠等都会影响人们的身体健康，但我们此前并不知道睡眠紊乱究竟是如何导致这些问题的。” Robert Rock Belliveau医学博士病理学教授和医学教授、论文的资深作者Marco Colonna医学博士说，“我们的研究证明，昼夜节律会直接影响肠道中免疫细胞的功能。”

肠道内存在数以万亿计的细菌，它们之中有好有坏。在细菌和肠道之间，有一层天然的屏障，ILC3细胞能够通过强化这道屏障进而维持肠道内的平衡。此外，这些细胞还可以产生免疫分子，帮助肠道免疫系统在保持对抗致病微生物能力的同时，避免对无害的微生物和食物颗粒做出过度反应。

通过研究每隔6小时从小鼠肠道中提取的ILC3细胞，研究人员发现：一天当中，生物钟基因的活动会以一种可预测的模式变化，而编码免疫分子的基因活动与其相一致。当他们让一些小鼠经历与轮班工人类似的作息规律时，ILC3细胞就不再正常工作了，且此时的小鼠面对感染刺激也只能产生低水平的免疫分子。此外，当通过基因改造使小鼠缺乏生物钟蛋白REV-ERB alpha时，小鼠就无法产生正常数量的ILC3细胞。面对细菌感染，这些小鼠的ILC3细胞产生了更多的破坏性免疫分子，较少的保护性免疫分子，细菌在它们体内扩散得更广。“肠道的平衡被打乱了。”研究人员说，“ILC3细胞对肠道平衡非常重要，我们可以通过靶向ILC3细胞中的生物钟基因来对抗这些干扰。”

科界原创

编译：Max

审稿：阿淼

责编：张梦

期刊来源：《科学·免疫学》

期刊编号： 2470-9468

原文链接：

https://medicalxpress.com/news/2019-10-scientists-timekeepers-gut-immune.html