大连Cell | 突破!吃得好不好,小肠有话语权:每

2020-11-22 02:30 来源:未知 【我要咨询】 【我要预约】 编辑:admin

Cell | 突破!吃得好不好,小肠有话语权:每日饮食可以调节小肠微生物组-上皮-免疫稳态和肠炎


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饮食通过多种微生物组依赖性和非依赖性机制来影响肠道生理。然而,大多数营养影响主要是在大肠和代谢健康的背景下进行的。相比之下,对大多数饮食接触和相互作用发生的小肠(SI)饮食调节尚难以理解。


2020年9月3日,以色列魏茨曼科学研究所Timur Tuganbaev等人在Cell 在线发表题为"Diet Diurnally Regulates Small Intestinal Microbiome-Epithelial-Immune Homeostasis and Enteritis"的研究论文,该研究证明饮食量和节律性调节的小肠微生物组可以调控昼夜移动的小肠上皮细胞(SIEC)的转录环境。该研究用SIEC II类主要组织相容性复合物(MHC)举例说明了这一概念,该复合物由独特的黏膜粘附小肠,调节昼夜小肠指数,同时可以促进上皮内IL-10 +淋巴细胞调节小肠屏障功能的下游昼夜活动,这就组成了II类MHC-IL-10-上皮屏障轴,发挥小肠微生物调节功能


昼夜节律紊乱、进食时间或进食量的改变或上皮特异性MHC II类耗竭改变,使得这种昼夜调节的饮食微生物组II类MHC-IL-10-上皮屏障轴受到影响,进而会导致大量微生物进入肠道,从而驱动克罗恩病样肠炎。总体而言,该研究重点介绍了可调节小肠微生物组,免疫力和屏障功能的营养特征,并确定了沿该轴的饮食、上皮和免疫检查点,可为未来克罗恩病的干预措施提供了信息。



饮食通过多种微生物组依赖性和非依赖性机制来影响肠道生理。然而,大多数营养影响主要是在大肠和代谢健康的背景下进行的。相比之下,对大多数饮食接触和相互作用发生的小肠(SI)饮食调节仍难以理解。小肠上皮层包括独特的小肠上皮细胞(SIEC)和上皮内T淋巴细胞(IEL),在一天的过程中不断受到饮食的极大挑战。


在醒着的时间里,营养物质的峰值利用要求快速适应SIEC的吸收功能,并与针对与食物摄入相关的抗原负担增加的免疫耐受性保持平衡。在休息阶段存在相反的条件。SIEC与IEL之间的交互作用包括SIEC对腔内抗原的摄取,它们的加工,呈递给T细胞,以及相应地通过T细胞衍生的细胞因子对Lgr5 + SIEC干细胞分化的调控。但是,SIEC和IEL如何配合以应对食物摄入量和相关抗原暴露的每日波动,维持宿主营养和免疫需求之间的关键平衡仍然是未知的。


文章模式图(图源自Cell 


这种对SIEC昼夜节律生物的了解不足,无法适应不断变化的环境线索,可能会导致免疫失调,最终导致具有自身遗传性易感性疾病。例如,腹腔疾病的特征是遗传易感人群中的自发性炎症不受控制,这是由含麸质饮食引起的,而无麸质饮食则缓解了这种情况。同样,肠内营养(EEN)长期以来一直作为小儿克罗恩病(CD)的经验管理疗法。然而,饮食干预有助于形成体内稳态和CD中SI免疫力的机制仍然未知。


同样,大多数肠道微生物组研究主要集中在大肠微生物群落及其替代物粪便微生物组,而与不同小肠微生物组有关的调节性饮食活动仍然存在研究不足。在大肠中,昼夜节律构成了稳态饮食-宿主-微生物组合作的主要组织原则,而违反大肠微生物群生物节律平衡会导致伴随的微生物和宿主功能障碍,导致代谢疾病。尚不清楚类似的昼夜节律组织原理是否适用于小肠宿主-微生物组合,通过组合以适应环境条件,包括饮食。


该研究证明饮食量和节律性调节小肠微生物组来调控昼夜移动的小肠上皮细胞(SIEC)转录环境。该研究用SIEC II类主要组织相容性复合物(MHC)举例说明了这一概念,该复合物由独特的黏膜粘附小肠,调节昼夜小肠指数,同时促进上皮内IL-10 +淋巴细胞调节小肠屏障功能的下游昼夜活动。


昼夜节律紊乱、进食时间或进食量的改变或上皮特异性MHC II类耗竭,可以改变这种昼夜调节的饮食微生物组II类MHC-IL-10-上皮屏障轴,从而会导致大量微生物大量涌入,进而驱动克罗恩病样肠炎。总体而言,该研究重点介绍了可调节小肠微生物组、免疫力和屏障功能的营养特征,并确定了沿该轴的饮食,上皮和免疫检查点,可为未来克罗恩病的干预措施提供新的信息。

参考消息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.08.027


作者:枫叶   来源:iNature


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