昼夜节律(睡眠循环) - 在下丘脑中的核心核中 - 可以影响广泛的宿主生理功能,从消化到体温。

虽然以前的数据研究表明,我们的肠道微生物群有自己的生物钟,可能会对环境光的变化作出反应,但昼夜节律周期对肠道稳态的影响尚不清楚。

新研究由来自尚帕利莫未知中心(里斯本),哥伦比亚大学(纽约),和乌斯巴亚(里斯本)揭示了这一点昼夜循环控制的神经影响途径影响小鼠的肠生理学

在肠道生态系统中,先天淋巴细胞是神经元和免疫系统如何沟通以促进宿主体内平衡的一个明显例子。其中,第3组肠道固有淋巴样细胞(ilc3)通过与肠道菌群相互作用,影响黏膜防御,参与调节炎症和代谢。

Godinho-Silva和同事们更进一步,试图探索环境刺激(如光线和脑源性信号)是否可能调节小鼠ilc3的功能和肠道内环境平衡。

研究人员发现了这一点成熟的肠道ILC3s表达了高水平的昼夜节奏基因时钟ARNTL.Cry1Nr1d1PER1此外,通过检测昼夜节律激活因子表达改变的小鼠ARNTL.,发现ILC3s有自己自主的昼夜学会规定

在第二步中,作者探索了ilc3自身昼夜信号的功能效应。去除ilc3本征ARNTL.在小鼠中导致了改变的肠道稳态。伴随着更高的易感性柠檬酸杆菌鼠李如肠道菌群改变、肠上皮反应性受损、脂质代谢紊乱等。

综上所述,这些结果表明ILC3昼夜节律调节宿主肠道内环境平衡和肠道防御。

最后,研究人员探讨了影响ILC3昼夜节律的因素。昼夜循环的逆转对肠道ILC3s的昼夜时钟有深远的影响,通过昼夜循环峰值的反转报道。尽管暴露于恒定的黑暗,但这种ILC3昼夜昼夜昼夜波动进行了遗传编码。

相比之下,抗生素驱动的肠道菌群变化和限制在12小时内的食物获取对肠道ILC3s的生理影响很小。

为了进一步证明昼夜循环途径对肠溶ILC3和肠生理学的作用,通过手术或遗传诱导引发调节昼夜节律所涉及的患昼夜节律的前瞻性核的变化。这种功能化改变了ILC3昼夜昼夜时钟,并导致脂肪堆积增加和解毒的肠道微生物群。

这些发现表征了光暗循环的变化是如何由自己的时钟机械的专业免疫细胞进行处理。因此,光刺激和下丘脑衍生的昼夜性能信号都可以调节肠道ILC3和肠道稳态​​。

正如维加-费尔南德斯在自然界中最近的研究亮点评论胃肠学和肝脏学“(我们的研究)将使我们能够发现这些神经免疫轴的治疗靶向是否可以在炎症和代谢疾病中探索。”

参考:

Godinho-Silva C,Domingues RG,Rendas M等人。光夹带和脑直昼夜调整昼夜调节ILC3S和GUT稳态自然。2019. DOI:10.1038 / S41586-019-1579-3。