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沃尔特和伊丽莎·霍尔研究所的研究人员在实验室模型中发现,进食会引起肠道内的激素“链反应”。
进食会导致一种称为VIP的激素来启动免疫细胞的活动,以应对潜在的病原体或“坏”细菌。研究人员还发现,在预期的进餐时间免疫力增加,这表明保持规律的饮食习惯比以前认为的更为重要。
随着肠道慢性炎症(如肠易激和克罗恩氏病)相关疾病的增加,对控制肠道健康的早期保护机制的更好理解可以帮助研究人员制定预防有害炎症和疾病的预防策略。
由Walter and Eliza Hall Institute的Gabrielle Belz教授和Cyril Seillet博士领导的这项研究发表在《自然免疫学》杂志上。
免疫细胞会保护肠道健康
进食会激活肠道中的免疫细胞,从而抵御病原体并保持肠道健康。
预计进食和定期增加的进餐时间会增加肠道的免疫力,并可能减少感染的风险。
了解饮食、肠道健康和炎症之间的复杂相互作用可以帮助制定慢性炎症疾病的预防和治疗策略。
食物促进血管活性肠肽(VIP)激素分泌
那么系统是怎样工作的?
食用食物时,肠神经会产生一种称为血管活性肠肽(VIP)的激素,以“开启”肠道中的保护性反应。
贝尔兹教授说,该研究小组首次表明,食物诱导的临床前模型中VIP的激活对于称为ILC3s的免疫细胞亚群在肠道中起到保护作用至关重要。
“食物摄入“打开” VIP,在提醒肠道中的ILC3免疫细胞方面起着至关重要的作用。作为响应,ILC3s分泌白介素22(IL-22),后者可起保护作用来防御病原体并维持组织完整性。
我们还表明,VIP的缺乏会限制IL-22的产生,从而反过来影响免疫系统预防有害炎症的能力。”
沃尔特和伊丽莎·霍尔研究所的加布里埃尔·贝尔兹教授
研究人员使用先进的成像技术来识别肠道保护性免疫所必需的“参与者”。使用使组织透明的新成像技术,研究人员能够捕获VIP和ILC3免疫细胞如何相互作用以保护肠道的高分辨率3D图像,结果显示它们非常接近,这证实了它们的相互依赖性。
“昼夜节律”基因可以使肠道在正常进餐时间得到提高的免疫力
研究人员还表明,“昼夜节律”基因可以使肠道在正常进餐时间得到提高的免疫力。
Seillet博士说,根据昼夜节律和对正常饮食习惯的预期反应,肠道的基本免疫力会在一天内波动。
塞勒特博士说:“我们发现肠道免疫力不仅会随着食物摄入量而增加,而且还会由于受昼夜节律基因Bmal1调控的内置细胞机制而升高和降低,该机制似乎在进食时会激活免疫细胞。”
“尽管需要做更多的工作来更好地理解这种预期机制,但结果非常有趣,并且可以帮助解释为什么破坏昼夜节律和规律的进食方式会加重肠道的慢性炎症。”
研究意义
Seillet博士说:关于肠道保护和组织修复机制的详细知识可能有助于在疾病全面发作之前预防早期肠道炎症。
他说:“我们研究的下一步包括对食品的哪些特性负责启动保护性免疫过程的分子理解。”
“例如,是否有某些饮食能带来比其他饮食更好的保护作用?”
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