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肠道免疫系统昼夜节律关键基因揭露

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-10-09 作者:责任编辑NO。郑子龙0371

自古,人们日出而作日落而息,遵从着昼夜节律,其实消化道相同遵从着这样的规则:在醒着的时分消化食物和吸收养分,在睡觉的时分弥补变老细胞。可是倒班作业和时差会打乱生物钟和消化节奏。这种搅扰与肠道感染、肥壮、炎症性肠病和结肠直肠癌等风险添加有关。

现在,华盛顿大学医学院的研讨人员现已发现了一种有助于坚持肠道时刻的免疫细胞。这种细胞被称为3型先天淋巴样细胞(ILC3),担任坚持肠道正常、健康地运作。研讨人员发现,所谓的时钟基因在这些细胞中十分活泼,这些细胞发生的免疫分子与时钟基因的活动密切相关。当研讨人员敲除小鼠体内一个要害的生物钟基因后,小鼠无法发生ILC3细胞的一个子集,而且难以操控肠道内的细菌感染。

DOI:10.1126/sciimmunol.aay7501

这项研讨结果宣布在10月4日的《科学免疫学》(Science Immunology)杂志上,它有助于解说为什么昼夜节律的紊乱与肠胃问题有关。此外,他们还指出,针对生物钟的基因能够影响免疫细胞,并有助于抵消与肠道疾病相关的睡觉不规则的负面影响。

“现代生活高强度的作业、时差、缓慢睡觉掠夺对昼夜节律的损坏越来越显着,并现已对人体的健康发生有害影响,但咱们依然不知道为什么睡觉中止导致这些问题,”资深作者Marco colonna说,“现在咱们发现,昼夜节律直接影响肠道内免疫细胞的功用,这或许有助于解说一些健康问题,比方炎症性肠病和代谢综合征。”

ILC3细胞经过强化肠道内数以万亿计的细菌和组成肠道的细胞之间的屏障来坚持肠道内的平衡。它们还能发生免疫分子,协助肠道免疫系统防止对无害的微生物和食物颗粒做出过度反响,一起坚持其对立致病微生物的才能。

该研讨榜首作者Qianli Wang说:“假如ILC3细胞与昼夜节律相和谐,它们就能猜测养分何时抵达肠道,而风险的细菌也或许在这个时分被误食并进入肠道。为了完成最佳功用,肠道需要为这些日常节律做好预备,而这些细胞在这个过程中扮演着要害人物。”

经过研讨每隔6小时从小鼠肠道中提取的ILC3细胞,研讨人员发现,在一天的过程中,生物钟基因的活动以一种可猜测的形式改动,免疫分子的基因活动与生物钟基因相一致。当他们让一些小鼠依照与轮班工人类似的时刻表作业时——即每两天改动光暗周期8小时——ILC3细胞就不再正常作业了。当影响它们对感染做出反响时,它们会发生低水平的免疫分子。此外,当经过基因改造使小鼠缺少时钟蛋白REV-ERB alpha时,小鼠无法培养出正常数量的ILC3细胞。

王说:“我以为ILC3处于昼夜节律调理之下,某些要害的昼夜节律基因对ILC3细胞的发育和功用至关重要。”

Wang和colonna置疑ILC3细胞的缺少或ILC3行为的改动或许影响机体反抗肠道感染的才能。研讨人员用缺少时钟蛋白的小鼠和健康小鼠做比照,研讨了困难梭状芽胞杆菌感染的影响,这种细菌会导致人类严峻腹泻。没有生物钟蛋白的小鼠无法进行有用的防护:它们的ILC3细胞发生了更多的损坏性免疫分子,而只要较少的保护性免疫分子,因而细菌在它们体内分散得更广。

“肠道的平衡被打乱了。”王说,“ILC3细胞对肠道平衡十分重要,咱们能够经过靶向ILC3细胞中的时钟基因来对立这些搅扰。”

研讨人员正在持续研讨昼夜节律在消化道中的效果。

colonna说:“在肠道健康中,昼夜节律调理的相关性或许会影响医疗和医院实践。我以为,在挑选养分和药物干涉的最佳时机时,咱们有必要开端考虑肠道细胞的昼夜节律。”

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参考资料:

[1] Scientists find timekeepers of gut'simmune system

[2] Circadian rhythm–dependent andcircadian rhythm–independent impacts of the molecular clock on type 3 innatelymphoid cells

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