近日，來自葡萄牙的查帕利莫德未知中心(Champalimaud Centre for the Unknown)的研究人員在《Nature》上發表了最新研究，他們發現：3型天然淋巴細胞(ILC3s)的功能可以直接由大腦晝夜節律鍾控製，而這組免疫細胞又和腸道健康息息相關。

        2017年的諾貝爾生理學或醫學獎，為我們揭開了“生物節律鍾”的神秘麵紗，也使其概念逐漸科學化，並且成為了人們日益關注的健康熱點。實際上，包括人類在內的許多有機生命體，都有自己的內部時鍾，這種時鍾能夠幫助我們預料並且適應每天的節律，這便是“生物節律鍾”，又稱為“生物鍾”。

        在保證精準性的前提下，生物鍾還能調節一些關鍵的機體功能，如激素水平、代謝機製、睡眠和體溫等。而當外部環境和內部生物鍾之間發生短暫的不匹配時，機體穩態會受到一定影響。例如：熬夜或長期跨時區飛行出現的時差反應等，這些都會破壞機體生物鍾，進而影響代謝和生理功能。

        研究證明，當人們睡眠不足，或者睡眠習慣改變時，可能會對健康造成嚴重不良影響，導致免疫功能性疾病，比如免疫力下降，腸道炎症等。

        為了解釋這一現象的分子機製，Henrique Veiga-Fernandes研究團隊將免疫反應與生物晝夜節律鍾的活動聯係起來，對免疫細胞和生物鍾間的相互作用機製和關聯性進行了探究。

        研究人員發現，在腸道中存在的各種免疫細胞中，3型天然淋巴細胞(ILC3s)最容易受到個體生物鍾基因的幹擾。

        ILC3s是機體內炎症反應、微生物群落組成以及新陳代謝途徑的主要調控因子。並且，它和神經元細胞能夠在不同的粘膜部位相互作用，來引導粘膜防禦。

        利用小鼠模型，研究發現當打亂小鼠的生物鍾時，其腸道中ILC3的細胞數量顯著減少，進而破壞腸道屏障，造成嚴重的炎症反應，並增加脂肪的積累。

        那晝夜節律的改變是如何影響腸道中ILC3的穩態呢?

        研究人員找到了一種“標簽”蛋白(Arntl),這種蛋白質如同“分子拉鏈”，負責指示腸道內的臨時居民ILC3s遷移到指定位置——如果ILC3想要到達腸道上皮，它必須在細胞膜上分泌表達Arntl蛋白才能準確到達目的位置。然而，當大腦中晝夜節律鍾無法正常運行時，ILC3s將無法表達這種標簽蛋白，這也意味著它們無法到達預定目的地。

        研究還發現晝夜節律調節因子Arntl蛋白還可以引起ILC3的自主消融，進而導致腸道中ILC3穩態紊亂、上皮反應性受損、微生物種群失調、腸道易感染和脂質代謝混亂等。

        此外，光暗周期、進食規律和微生物信號都影響ILC3時鍾基因的表達，並且影響程度不同，其中光信號是主要影響因素。

        該研究進一步揭示了一個晝夜節律的神經-免疫回路，即通過外環境光照控製小鼠的腸道ILC3穩態，從而影響腸道防禦和脂質代謝等生理反應。

        腸道ILC3中時鍾基因的表達受晝夜節律控製

        這一發現為人類進一步了解腸道健康和機體穩態提供了新的見解和理論依據。打開了人們對生物鍾和腸道健康相互作用的新視野——神經係統可以調節免疫係統功能。大腦控製的生物節律“大時鍾”負責接收外界光源信號，進而同步給身體中細胞裏的“小時鍾”，使所有係統同步運行，正是身體中神經-免疫回路的完整才保證了機體的穩態。

        所以，當你長時間熬夜加班，缺乏足夠睡眠時，你的生物鍾正在被打破，而你的腸道也正在“備受煎熬”。早睡早起，規律作息，才能健康生活!

參考文獻：

        Light-entrained and brain-tuned circadian circuits regulate ILC3 and gut homeostasis,

        Nature(2019).DOI: 10.1038/s41586-019-1579-3, https://nature.com/articles/s41586-019-1579-3