2021年7月31日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自美國德克薩斯大學西南醫學中心的研究人員發現身體通過產生一種天然抗菌化合物來防止食物中毒的能力在白天增強，因爲白天最可能暴露於有毒細菌。這一發現最終可能導致人們開發出最大限度地提高這種免疫反應的定時療法和疫苗接種方案。相關研究結果於2021年7月28日在線發表在Cell期刊上，論文標題爲“The microbiota coordinates diurnal rhythms in innate immunity with the circadian clock”。論文通訊作者爲德克薩斯大學西南醫學中心微生物學教授Lora Hooper博士。

論文第一作者、Hooper實驗室博士後研究員John F. Brooks II博士說，“這項研究顯示，我們的免疫系統並不是一直都在開啓，這是一個出乎意料的結果。我們的研究結果表明，在一些高峯期，身體會有更多的準備來對抗感染。”

科學家們早就知道，幾乎所有動物都遵循與日出和日落有關的晝夜節律（生物鐘）。這種生物鐘使動物能夠預測並準備應對其環境的變化。擾亂晝夜節律可能會產生嚴重的健康後果；例如，長期睡眠中斷與人類的腸道感染增加有關。然而，爲什麼會發生這種情況一直不清楚。

Brooks、Hooper和他們的同事們猜測，腸道內的抗菌免疫力可能在晝夜節律中發生變化。爲了研究這個想法，這些作者尋找在小鼠腸道中產生的天然抗菌劑的表達節律，以對抗食源性疾病。他們觀察到，在正常的實驗室小鼠中，這些抗菌劑分子之一---再生性胰島源性蛋白3g（regenerating islet-derived protein 3g， REG3G）---在夜間更爲豐富，因爲這些夜行動物在夜間活動，而在白天小鼠睡覺時則較少。然而，在沒有腸道細菌的小鼠中，REG3G在白天和晚上都基本沒有。

在尋找驅動這種節律模式的微生物成分時，這些作者發現，具有REG3G數量週期變化的小鼠在它們的腸道中有大量的分節絲狀菌（segmented filamentous bacteria），這些細菌通常存在於齧齒動物、非人類靈長類動物和人類中，它們有一種獨特的能力，可以附着在腸道內壁上，改變宿主的基因活動。進一步的實驗表明，這些細菌在餵養過程中附着在這些小鼠的腸壁上，可能是爲了吸走營養物。當它們附着時，REG3G的產量在腸道內激增。

這種週期變化對小鼠抵禦感染的能力產生了重大影響。當這些作者用細菌感染正常的小鼠時，如果它們在日落時分比在日出時分暴露於這些細菌，這些小鼠的細菌載量和死亡率更高。不能製造包括REG3G在內的抗菌蛋白的小鼠無論何時被感染，都有類似的高細菌載量和死亡率。

如果進一步的研究表明這種現象也發生在人類身上，科學家們最終可能會利用這一現象，對治療腸道感染的合成抗生素和口服疫苗的的給送時間進行安排，或者找到完全避免腸道感染的新方法。

Hooper說，“這些結果讓我在半夜醒來翻箱倒櫃時三思而行。當你的腸道防禦能力最低時，喫富含細菌的土豆沙拉可能更危險。”（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

John F. Brooks et al. The microbiota coordinates diurnal rhythms in innate immunity with the circadian clock. Cell， 2021， doi：10.1016/j.cell.2021.07.001.

來源：39健康網