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这个机制能解释为什么不眠之夜会影响肠道健康吗?

健康 89xy 4周前 (09-27) 14次浏览

肠道炎症和其他涉及免疫系统的疾病在睡眠模式不规律的人中更常见,包括那些上夜班的人。现在,对老鼠的新研究发现了一种以前未知的机制,可以帮助解释这种联系。

这个机制能解释为什么不眠之夜会影响肠道健康吗?

新的研究发现了一种生物钟机制,可以解释睡眠模式和肠道健康之间的联系。

其机制与第3组先天淋巴细胞(ILC3s)有关。这些免疫细胞在控制新陈代谢、炎症和其他生物过程中具有强大的作用。

在《自然》杂志最近的一篇论文中,科学家们解释了他们如何使用小鼠来更好地理解肠道中ILC3s的作用。

“这些细胞,”该研究的资深作者Henrique Veiga-Fernandes博士说,“在肠道中发挥重要作用——它们对抗感染,控制肠道上皮的完整性,并指导脂质吸收。”

韦加-费尔南德斯在葡萄牙里斯本的尚帕利莫德未知中心工作。他领导了一个研究神经系统和免疫系统之间细胞水平交流的小组。

睡眠模式、健康和时钟基因

维加-费尔南德斯解释说:“睡眠剥夺或改变睡眠习惯会对健康产生巨大影响,导致一系列经常含有免疫成分的疾病,如肠道炎症。”

研究表明,轮班工作的人更容易出现某些长期健康问题。

例如,那些长时间上夜班的人患溃疡、某些癌症、代谢疾病、肥胖和胃肠疾病的风险更高。

“为了理解为什么会发生这种情况,”维加-费尔南德斯继续说,“我们首先问肠道中的免疫细胞是否受到昼夜节律钟的影响。”

他和他的同事发现ILC3s对他们的时钟基因(控制节律性细胞过程的基因)的变化特别敏感。

他们还发现了一条将大脑中的昼夜节律或24小时时钟与肠道中的ILC3s联系起来的电路。

似乎这种感知环境光线变化的电路的中断可以改变ILC3时钟基因。这些基因变化会损害免疫细胞调节肠道健康的能力。

研究小组通过扰乱老鼠大脑中的24小时时钟来证明这一效果。

作者写道,“手术或基因诱导的大脑节律性放松导致昼夜节律性ILC3振荡中断,微生物群放松调节,脂质代谢改变。”

扰乱大脑时钟会降低肠道ILC3s

几乎身体中的所有细胞都有时钟基因,帮助它们遵循24小时的周期。

时钟基因告诉细胞机器时间,这样身体的生物就可以为对周期敏感的活动做准备,比如吃饭或睡觉。

虽然每个细胞的时钟基因可以独立地保持时间,但它们依赖大脑中的主时钟来保持同步。

此外,因为大脑的时钟电路对外界光线敏感,与身体其他部位时钟基因的联系有助于保持身体功能与昼夜周期同步。

研究小组发现,破坏ILC3s的生物钟基因会显著降低它们在肠道中的存在。

“这导致了严重的炎症,破坏了肠道屏障,增加了脂肪积累,”韦加-费尔南德斯指出。

打乱的大脑时钟擦除目的地代码

进一步的研究揭示了肠道中ILC3s急剧下降的原因。大脑昼夜节律回路的中断似乎阻止了一个重要信号到达ILC3时钟基因。

信号丢失影响一种蛋白质,这种蛋白质告诉瞬时ILC3细胞向何处迁移。这种蛋白质就像卫星导航中的目的地邮政编码,如果没有大脑昼夜节律电路的信号,它就无法设置邮政编码。

韦加-费尔南德斯说,他和他的团队对这些结果感到非常兴奋,因为它们有助于解释为什么晚上活跃的人早上可能肠道健康较差,并患有炎症。

他认为,身体已经进化到在白天,当进食盛行时,大脑中的昼夜节律钟告诉ILC3s离开肠道。这降低了肠道中的ILC3活性,从而促进脂质代谢。

然而,ILC3活性的降低也使肠道容易受到损伤。因此,在晚上,当喂食不流行时,大脑的时钟告诉ILC3s回到肠道,执行防御和修复任务。

“这一切都与这样一个事实有关,即这一特定的神经免疫轴受到大脑时钟的良好调节,以至于我们习惯的任何变化都会对这些重要的古老免疫细胞产生直接影响。”

恩里克·维加-费尔南德斯博士


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