Cell：免疫隔离区的分子开关
耶鲁大学、英属哥伦比亚大学和魏茨曼科学研究所的科学家们发现，一个控制着肠道壁粘液层生产的分子开关，是肠道免疫系统抵御危险致病菌的关键，关掉它就会破坏整个肠道防御系统。这项研究于二月二十七日发表在Cell杂志上。
在每个人的肠道中居住着大量的细菌，这些细菌形成了复杂的生态系统，也被称为肠道菌群。肠道细菌编码的基因总量(微生物组)大约是人类编码基因数目的50-100倍，相当于“第二基因组”对人类健康发挥着重要的影响。近年来，微生物组逐渐成为科学界的研究热点。
“肠道菌群与炎症密切相关，这样的炎症可能引发肥胖症、糖尿病、代谢疾病、以及绝大多数西方世界的慢性健康问题，”文章的共同资深作者，耶鲁大学的Richard Flavell说。 “此前我们只知道这些入侵者会引起疾病，但并不了解这其中的具体机制。”
肠道壁上覆盖着一层薄薄的保护性粘液，这种粘液层被称为机体的隔离区，可以保护肠道壁不受潜在致病菌的危害。研究人员发现，这种粘液层的生成仅依赖于一个免疫系统调节子——NLRP6炎症体(inflammasome)。这种炎症体位于肠道壁中，就像一个水龙头控制着细胞的粘液分泌。
研究人员指出，大肠中杯状细胞的粘液生产，是哺乳动物肠道生态系统中的重要抗菌保护机制。然而，人们对杯状细胞粘液分泌的调控通路知之甚少。现在他们发现，最近发现的NLRP6炎症体是杯状细胞粘液分泌的关键调控者。
研究显示， NLRP6炎症体在肠道的杯状细胞高表达，调控着杯状细胞分泌粘蛋白颗粒的胞吐作用。NLRP6缺陷会破坏杯状细胞中的自噬，导致杯状细胞无法向大肠中分泌粘液。这说明NLRP6炎症体的调控作用是通过诱导自噬实现的。
他们构建了NLRP6缺陷型小鼠，发现这些小鼠无法清除肠道粘膜表面的病原体，对于持续性感染高度敏感。这些小鼠体内完全没有粘液层，也无法抵御细菌入侵者，导致肠道壁很容易受到感染并发炎。研究人员指出，NLRP6缺陷型小鼠很容易发展出多种炎症性肠病、大肠癌、二型糖尿病、肥胖症和脂肪肝。而这些疾病的根源都在于肠道壁受到细菌的入侵。
“下一步，我们将对人体内的细菌进行研究，以验证小鼠实验中的发现。我们希望能够找到启动上述肠道保护层的途径，”Flavell说。
这项研究向人们展示了调节杯状细胞粘液分泌的一个先天免疫通路，将炎症体信号与自噬联系了起来。文章强调，杯状细胞是关键的先天免疫成员，参与控制肠道中与机体共生的细菌。
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