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   研究人員證明正常飲食如何建立小腸中的免疫耐受狀態

來源：

基礎科學院

概要：

免疫系統有內置的耐受機制，該機制可使其本身對良性的外來抗原產生響應，如食物。當這種耐受機制失敗了，我們就會受到公開的免疫反應，如食物過敏，其嚴重程度足以致命。現在研究人員證明了正常飲食如何建立小腸中的免疫耐受狀態。

我們的免疫系統進化為攻擊外來物質進入我們體內。食物從技術上來說是外來物，但它以某種方式被免疫系統耐受所以我們的身體可以吸收這些營養。免疫系統有內置的耐受機制，該機制可使其本身對良性的外來抗原產生響應，如食物。當這種耐受機制失敗了，我們就會受到公開的免疫反應，如食物過敏，其嚴重程度足以致命。盡管食物過敏發病率和嚴重程度日益增加，免疫系統如何對食物性抗原建立耐受的細節仍然未知。IBS內來自韓國科學院微生物學（AIM）的科學家最近發現了小腸觸發該過程的其中一個關鍵機制。

我們身體用來誘導免疫耐受性的一個關鍵機制是通過誘導調節性T細胞（Treg細胞），T細胞為白血細胞子集會命令其它T細胞退出。在腸道中，一個特殊的Treg細胞子集，稱為外圍Treg細胞（p Treg），存在于大腸和小腸中。之前的研究表明pTreg細胞在大腸對正常共生腸細菌相應的時候生產，且對我們的健康發揮著至關重要的共生作用。pTreg細胞也被認為存在于小腸中，用來通知免疫系統那些食物抗原可進入我們的體內。IBS研究小組現在已經發現，正常飲食確實誘發小腸中pTreg細胞的生成。

小鼠實驗

為了確定正常的食物是否會促進腸道內的黏膜免疫，研究小組培養了一種特殊類型的小鼠，被稱為“無抗原”小鼠，該小鼠從1980年以來就未用于研究了。通過一個艱苦的過程，完全沒有任何微生物產生的無菌母鼠生下了這些無抗原小鼠。和小鼠父母一樣，無抗原小鼠也是無菌的，但他們也被飼喂由基本構建塊組成的精心組裝、超精“質”的飲食，這些飲食是的他們健康的存活，但飲食中的抗原（大分子）卻不會激活免疫系統。

本質上，測試典型食物抗原的無抗原小鼠的生成實際上促成了小腸中Treg細胞的研究。其結果是，和無菌小鼠一樣，無抗原小鼠在其結腸耗盡了Treg細胞，但令人激動的新發現是，他們小腸中也缺乏pTreg細胞。因此，很顯然，正常飲食抗原與pTreg細胞在此站點的形成相關。

飲食進化：從液體到固體

為了確定pTreg細胞個體在多早之前生成，IBS研究人員比較了牛奶和固體食物對斷奶前和斷奶后小鼠的影響。喂食牛奶的新生小鼠小腸內只有幾個pTreg細胞。之后，當這些小鼠斷奶后，開始喂食固體食物，在幾周內小腸內就迅速出現大量的pTreg細胞。然而，當新生小鼠斷奶后，喂食無抗原元素飲食或無蛋白質飲食時，小腸內只有氨基酸增長了，而沒有pTreg細胞生成。從這一點來看，他們得出結論，小腸內大部分的pTreg細胞是由于對固體食物蛋白質中的響應生成的。

這些發現最難解決的問題：為什么不是所有沒有機會進食固體食物（并生成Treg細胞）的新生小鼠在斷食牛奶后馬上出現食物過敏？根據研究人員Kwang Soon Kim描述，“在生命早期，腸環境更傾向于產生耐受性反應，推測來源于固定的耐受性 – 食物中的誘發元素，一旦進食固體食物，pTreg細胞快速生成。”因此，當幼兒開始食用大米和其它固體食物時，母乳和新生成的pTreg細胞似乎共同協作以防止食物過敏。該想法也受到了研究人員新發現的支持，該發現是當新生小鼠可以在沒有pTreg細胞情況下長大時，即，不進食固體食物，他們變得在實驗誘導中更容易食物過敏。

前瞻思維

來自英國最近的一項被稱為LEAP（關于花生過敏的早教）的研究旨在證明“經常吃含有花生的產品，當嬰兒期開始后，將引起保護性免疫反應，而不是過敏性免疫反應。”結果是驚人的; 17％的避免食用含有花生產品的兒童5歲時產生過敏。值得注意的是，吃了含有花生的產品的人群中，相同年齡下只有3％的孩子產生過敏。該實驗作為一個縮影，驗證了AIM負責人Sarah的說法，“我們的數據可以解釋為什么孩子從成人相比是吳國明發病率更高，以及為什么童年的過敏隨著年齡增長逐漸消散。”同來自韓國和英國的實驗結果一致，共同證明了從完全耐受性到食物抗原的發展需要飲食和pTreg細胞微生物誘發群體共同作用。

食物過敏處于上升趨勢，影響了1/13的美國兒童，所以理解如何控制并消除過敏反應正變得至關重要。盡管該研究沒有直接關注食物過敏治療，但無抗原小鼠提供了對食物過敏過程的更好理解。這項工作可能只是更大范圍工作的一小部分，如Surh教授所說，“我相信食物性抗原也可能會影響其它滴管的自身免疫性疾病。”這項工作使我們理解身體免疫響應機制以及我們如何控制它更近了一步。

資料來源：

上述文章轉載于基礎科學院提供的材料。注：材料可能在內容和長度上進行了編輯。

參考文獻：

K. S. Kim, S.-W. Hong, D. Han, J. Yi, J. Jung, B.-G. Yang, J. Y. Lee, M. Lee, C. D. Surh. Dietary antigens limit mucosal immunity by inducing regulatory T cells in the small intestine. Science, 2016; DOI: 10.1126/science.aac5560