科学家发现肠道免疫系统的计时员
当人们通过日常和夜间的例程,消化道遵循常规,:在醒着的时间消化食物和吸收营养,补充睡眠时的细胞。轮班工作和时差可以把睡眠时间和消化节律紊乱。这样的中断与肠道感染的风险增加,肥胖、炎症性肠病和结肠直肠癌。
现在,圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种免疫细胞,有助于保持肠道。这样的细胞,称为3型先天淋巴细胞(ILC3),负责保持肠道操作在一个正常的,健康的方式。研究人员发现,所谓的生物钟基因是高度活跃在这些细胞,细胞的免疫分子的生产跟踪与生物钟基因的活动。当研究人员消除关键时钟基因的老鼠,动物未能产生的一个子集ILC3细胞和难以控制肠道细菌感染。
研究结果,发表在10月4日科学免疫学,有助于解释为什么中断昼夜节律导致肠胃问题。此外,他们认为,针对时钟基因可能影响免疫细胞并帮助应对不稳定的负面影响睡眠时间与肠道疾病相关。
“这是越来越明显,昼夜节律的中断在现代生活化转向工作,时差,慢性睡眠剥夺已经对人们的健康有害的影响,但我们仍然不知道很多关于如何睡眠中断导致这些问题,”资深作者说马可报摊,医学博士罗伯特摇滚Belliveau医学病理学教授,医学教授。“我们发现这是昼夜节律直接影响肠道免疫细胞的功能,这可能有助于解释我们看到的一些卫生问题,如炎症性肠病和代谢综合征”。
ILC3肠道细胞维持平衡,加强之间的屏障数以万亿计的细菌生活在肠道和肠细胞构成。他们还产生免疫分子,帮助肠道免疫系统避免反应过度无害的细菌和食物残渣,同时保留其战斗致病微生物的能力。
报摊和他的同事们研究了ILC3细胞很多年了,但直到Qianli王第一作者和第二作者米歇尔·罗宾奈特,医学博士,博士,研究生在报摊的实验室time-noticed ILC3细胞生物钟基因是高度激活,他们开始怀疑细胞昼夜节律与肠道免疫系统。
“如果ILC3细胞适应昼夜节律,他们可以预见当营养到达肠道,这也是当危险的细菌可能会意外地消费和到达肠道,,”王说。“最理想的功能,肠道需要准备这些日常节奏,这些细胞在这个过程中发挥关键作用。”
通过研究ILC3细胞取自小鼠肠道每隔六小时,研究人员发现,生物钟基因的活性可预见的模式不同的一天,这对免疫基因的活性分子与生物钟基因跟踪。当他们把一些老鼠放在一个时间表类似于转变一位经验丰富的工人8小时光暗周期的变化每两个什么ILC3细胞不再运作正常。他们生产低水平的免疫分子,当刺激响应感染。进一步,当老鼠转基因缺乏时钟蛋白质REV-ERBα,动物未能发展正常ILC3细胞的数量。
“我认为这是公平地说,ILC3正在昼夜节律调控和某些关键昼夜基因开发和功能ILC3细胞至关重要,”王说。
小王和报摊怀疑缺乏ILC3细胞或改变ILC3行为可能影响身体对抗肠道感染的能力。使用小鼠缺乏时钟就健康老鼠的对比,研究人员研究了梭状芽胞杆菌感染细菌的影响,这可能会导致严重腹泻。没有时钟的小鼠蛋白质未能有效防御:山ILC3细胞产生更多的破坏性免疫分子和更少的保护性免疫分子,和细菌传播更广泛。
“肠道的平衡被破坏昼夜节律心烦意乱,”王说。“ILC3细胞非常重要的肠道平衡,我们也许可以应对这些中断通过瞄准生物钟基因在ILC3细胞。”
研究人员继续研究昼夜节律在消化道的作用。
“新兴关联的生理调节肠道健康很可能影响医疗和医院实践,“报摊说。“我认为我们将不得不开始肠道的昼夜节律细胞考虑当选择最佳时机营养和药理干预。”
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