大腦控制的生物節(jié)律鐘負責(zé)接收外界的光源信號，從而同步給機體中的細胞時鐘，促進機體所有系統(tǒng)同步運行，而這正是機體神經(jīng)-免疫回路的完整才保證了機體的穩(wěn)態(tài)。
當(dāng)我們長時間熬夜加班，沒有充足睡眠的時候，機體的生物鐘就會被打破，而我們的腸道健康也會受到很大的影響。
一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中，來自葡萄牙的科學(xué)家們在腸道中發(fā)現(xiàn)一組與腸道健康密切相關(guān)的3型天然淋巴細胞(ILC3s，Group 3 innate lymphoid cells)或會受到大腦晝夜節(jié)律鐘的調(diào)控。
睡眠剝奪或改變睡眠習(xí)慣會對機體健康造成嚴(yán)重后果，引發(fā)一系列疾病，而這些疾病通常都與免疫系統(tǒng)有關(guān)，比如炎癥性腸病等。
ILC3s是機體炎癥、感染、微生物組成和機體代謝的主要調(diào)節(jié)子，其和神經(jīng)元細胞能在不連續(xù)的粘膜位點發(fā)生相互作用從而引發(fā)粘膜防御機制，盡管如此，目前研究人員并不清楚在機體水平下神經(jīng)免疫回路如何運行、整合外部的環(huán)境信號來調(diào)節(jié)ILC3的反應(yīng)。
腸道ILC3中時鐘基因的表達受晝夜節(jié)律控制
圖片來源：Cristina Godinho-Silva et al.
ILC3s是不連續(xù)粘膜神經(jīng)免疫細胞單元的一部分，研究人員推測，ILC3s或許能夠整合系統(tǒng)性神經(jīng)免疫回路來調(diào)節(jié)組織的完整性和機體的動態(tài)平衡。
機體的生物鐘依賴于局部和全身的線索來協(xié)調(diào)哺乳動物機體的生理學(xué)過程，晝夜節(jié)律鐘能被分子時鐘進行遺傳編碼，從而促進有機體適應(yīng)外部環(huán)境的改變，晝夜節(jié)律鐘由反饋回路的自動調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)所組成，而其是由激活子ARNTL和CLOCK、抑制子PER1-3和CRY1-2所驅(qū)動的。
研究人員通過研究揭示了光驅(qū)動和大腦調(diào)節(jié)的晝夜節(jié)律或能調(diào)節(jié)腸道內(nèi)ILC3的功能、腸道穩(wěn)態(tài)、腸道防御機制和宿主機體的脂質(zhì)代謝。
研究者發(fā)現(xiàn)，腸道ILC3能夠展示出生物鐘基因和ILC3相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的晝夜節(jié)律表達，而晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)子Arntl的ILC3自主消融或會干擾腸道ILC3的穩(wěn)態(tài)，從而損傷上皮細胞的功能、引發(fā)腸道微生物組失調(diào)、增加機體對腸道感染的易感性，同時還會干擾機體正常的脂質(zhì)代謝，ILC3固有的Arntl的缺失能夠塑造ILC3的腸道“郵政編碼”受體。
不可思議的是，光暗周期、進食節(jié)律和微生物信號會以不同的方式來調(diào)節(jié)ILC3時鐘，光信號是ILC3的主要誘導(dǎo)信號。
研究者表示，手術(shù)和遺傳所誘導(dǎo)的大腦晝夜節(jié)律的失調(diào)會干擾ILC3晝夜節(jié)律的振蕩，引發(fā)微生物組失調(diào)并改變脂質(zhì)代謝。
這項研究中，研究人員揭示了一種特殊的晝夜節(jié)律回路，其能將環(huán)境中的光信號轉(zhuǎn)化為腸道內(nèi)ILC3的效應(yīng)，從而塑造腸道健康、代謝和機體內(nèi)環(huán)境的平衡。
研究人員利用小鼠模型進行研究，當(dāng)他們打亂小鼠機體的生物鐘時，小鼠腸道中的ILC3的數(shù)量就會顯著下降，隨后就會引發(fā)嚴(yán)重的炎癥并破壞腸道屏障，增加機體的脂肪堆積。
在小鼠白天進食期間，其大腦的生物鐘會降低ILC3的活性，從而促進健康的機體脂質(zhì)代謝，然而在夜晚進食過程中，腸道中的脂質(zhì)代謝可能會被損壞，進食期結(jié)束后，小鼠大腦的生物鐘會指導(dǎo)ILC3回到腸道中，并需要其對抗入侵者并促進上皮的再生。
這項研究結(jié)果為科學(xué)家們進一步闡釋腸道健康和機體穩(wěn)態(tài)提供了新的見解和思路，也打開了我們對生物鐘和腸道健康相互作用的新視野，即機體神經(jīng)系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的功能。
