耶魯大學(xué)、英屬哥倫比亞大學(xué)和魏茨曼科學(xué)研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一個控制著腸道壁粘液層生產(chǎn)的分子開關(guān)，是腸道免疫系統(tǒng)抵御危險致病菌的關(guān)鍵，關(guān)掉它就會破壞整個腸道防御系統(tǒng)。這項研究于二月二十七日發(fā)表在Cell雜志上。

在每個人的腸道中居住著大量的細(xì)菌，這些細(xì)菌形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，也被稱為腸道菌群。腸道細(xì)菌編碼的基因總量（微生物組）大約是人類編碼基因數(shù)目的50-100倍，相當(dāng)于“第二基因組”對人類健康發(fā)揮著重要的影響。近年來，微生物組逐漸成為科學(xué)界的研究熱點。

“腸道菌群與炎癥密切相關(guān)，這樣的炎癥可能引發(fā)肥胖癥、糖尿病、代謝疾病、以及絕大多數(shù)西方世界的慢性健康問題，”文章的共同資深作者，耶魯大學(xué)的Richard Flavell說。 “此前我們只知道這些入侵者會引起疾病，但并不了解這其中的具體機制。”

腸道壁上覆蓋著一層薄薄的保護(hù)性粘液，這種粘液層被稱為機體的隔離區(qū)，可以保護(hù)腸道壁不受潛在致病菌的危害。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種粘液層的生成僅依賴于一個免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)子——NLRP6炎癥體（inflammasome）。這種炎癥體位于腸道壁中，就像一個水龍頭控制著細(xì)胞的粘液分泌。

研究人員指出，大腸中杯狀細(xì)胞的粘液生產(chǎn)，是哺乳動物腸道生態(tài)系統(tǒng)中的重要抗菌保護(hù)機制。然而，人們對杯狀細(xì)胞粘液分泌的調(diào)控通路知之甚少。現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)，最近發(fā)現(xiàn)的NLRP6炎癥體是杯狀細(xì)胞粘液分泌的關(guān)鍵調(diào)控者。

研究顯示， NLRP6炎癥體在腸道的杯狀細(xì)胞高表達(dá)，調(diào)控著杯狀細(xì)胞分泌粘蛋白顆粒的胞吐作用。NLRP6缺陷會破壞杯狀細(xì)胞中的自噬，導(dǎo)致杯狀細(xì)胞無法向大腸中分泌粘液。這說明NLRP6炎癥體的調(diào)控作用是通過誘導(dǎo)自噬實現(xiàn)的。

他們構(gòu)建了NLRP6缺陷型小鼠，發(fā)現(xiàn)這些小鼠無法清除腸道粘膜表面的病原體，對于持續(xù)性感染高度敏感。這些小鼠體內(nèi)完全沒有粘液層，也無法抵御細(xì)菌入侵者，導(dǎo)致腸道壁很容易受到感染并發(fā)炎。研究人員指出，NLRP6缺陷型小鼠很容易發(fā)展出多種炎癥性腸病、大腸癌、二型糖尿病、肥胖癥和脂肪肝。而這些疾病的根源都在于腸道壁受到細(xì)菌的入侵。

“下一步，我們將對人體內(nèi)的細(xì)菌進(jìn)行研究，以驗證小鼠實驗中的發(fā)現(xiàn)。我們希望能夠找到啟動上述腸道保護(hù)層的途徑，”Flavell說。

這項研究向人們展示了調(diào)節(jié)杯狀細(xì)胞粘液分泌的一個先天免疫通路，將炎癥體信號與自噬聯(lián)系了起來。文章強調(diào)，杯狀細(xì)胞是關(guān)鍵的先天免疫成員，參與控制腸道中與機體共生的細(xì)菌。