(文/Elizabeth Norton)時(shí)差、夜班,甚至半夜三更盯著你的平板電腦或者智能手機(jī)都有可能讓你生病。這是因?yàn)槲覀凅w內(nèi)的時(shí)鐘是為適應(yīng)時(shí)長各12小時(shí)的光-暗循環(huán)所設(shè)定的。當(dāng)這一節(jié)律被打亂時(shí),免疫系統(tǒng)也一并遭殃。根據(jù)最近的一項(xiàng)研究,其原因之一可能是設(shè)定生物鐘的基因與特定免疫細(xì)胞之間有著緊密的關(guān)聯(lián)。
達(dá)拉斯德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的免疫學(xué)家勞拉·胡珀(Lora Hooper)說,這次發(fā)現(xiàn)其實(shí)是一項(xiàng)“意外收獲”。她和同事們本來在研究一種名為NFIL3的蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)能夠指導(dǎo)某些免疫細(xì)胞的發(fā)育,并激活其他一些免疫細(xì)胞。在一些罹患炎癥性腸病的病人身上,研究人員發(fā)現(xiàn)編碼這種蛋白質(zhì)的基因發(fā)生了變異。而且,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),NFIL3基因缺失的老鼠腸道內(nèi)存在著更多被稱為TH17的免疫細(xì)胞。
這種細(xì)胞是免疫細(xì)胞T細(xì)胞的一種,因表達(dá)白細(xì)胞介素17(Interleukin 17)而得名。這種物質(zhì)能使其他T細(xì)胞提高免疫反應(yīng)。在數(shù)量正常的情況下,生活在腸道中的TH17細(xì)胞能幫助身體對抗細(xì)菌和真菌的感染。但如果數(shù)量太多的話,這種免疫防御細(xì)胞就不再防病,反而開始致病。研究者們發(fā)現(xiàn),提高培養(yǎng)的T細(xì)胞內(nèi)的NFIL3水平,能減少轉(zhuǎn)變?yōu)門H17的T細(xì)胞數(shù)量,這說明這種蛋白質(zhì)的工作是防止T細(xì)胞朝那個(gè)方向特化。團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論,這種蛋白質(zhì)的缺失會造成TH17細(xì)胞活動的失控。
時(shí)間就是一切。當(dāng)生物鐘被打亂,原本腸道中對抗感染的TH17細(xì)胞(圖中綠色部分)會引起疾病。圖片來源:Xiaofei Yu, Shipra Vaishnava and Yuhao Wang。至此,研究者們還沒有理由懷疑這與我們體內(nèi)對晝夜周期做出反應(yīng)的計(jì)時(shí)系統(tǒng)——也就是生物鐘——有什么聯(lián)系。但是當(dāng)他們繼續(xù)探索NFIL3和TH17細(xì)胞之間的關(guān)聯(lián),他們發(fā)現(xiàn)部分生物鐘基因所表達(dá)出的蛋白能與NFIL3基因結(jié)合。此外,生物鐘基因表達(dá)被研究者打亂后,培養(yǎng)的T細(xì)胞以及小鼠體內(nèi)的T細(xì)胞所分化出的TH17細(xì)胞都會變少。研究者們推測,生物鐘網(wǎng)絡(luò)中的一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)會與NFIL3基因結(jié)合,使TH17細(xì)胞的形成與光暗周期步調(diào)一致。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),相較于夜晚,正常老鼠在白天合成的NFIL3較少,因而會形成更多的TH17細(xì)胞。
在最后的實(shí)驗(yàn)中,研究者們迫使老鼠倒時(shí)差?!拔覀儾]有把它們空運(yùn)到哪里去。”胡珀開玩笑稱。團(tuán)隊(duì)采用的方法是每隔4天將這些嚙齒動物的光暗周期向前調(diào)6小時(shí)?!斑@就相當(dāng)于從美國飛到歐洲、印度及日本,在每個(gè)國家待4天?!彼忉尩?。與晝夜節(jié)律正常的老鼠相比,倒時(shí)差的老鼠脾臟和腸道中的TH17細(xì)胞幾乎多了一倍,該結(jié)果發(fā)表在11月8日的《科學(xué)》上。在受到一種用于測量免疫系統(tǒng)敏感性的藥物刺激時(shí),倒時(shí)差的老鼠會產(chǎn)生更加強(qiáng)烈炎癥反應(yīng),暗示這些老鼠可能更加容易患炎癥性疾病。
胡珀說,正如越來越多的研究結(jié)果所顯示的那樣,這些發(fā)現(xiàn)也表明健康的光暗周期和作息時(shí)間對于保持免疫系統(tǒng)的平衡至關(guān)重要。她指出,炎癥是心臟病、哮喘、慢性痛等很多慢性疾病,以及粘液囊炎和皮炎等很多以“炎”字結(jié)尾的病癥的幕后元兇。在發(fā)達(dá)國家,居民的晝夜節(jié)律長期遭到破壞,炎癥問題也更加普遍。哪怕是不用倒晚班也沒有穿越時(shí)區(qū)的人,也不按照晝夜節(jié)律安排作息。胡珀說?!拔覀兌即騺y了光照循環(huán)。我們熬到很晚,亮著燈,半夜兩點(diǎn)還盯著發(fā)亮的iPhone?!?/p>
紐約大學(xué)免疫學(xué)家丹·李特曼(Dan Littman)認(rèn)為針對培養(yǎng)的細(xì)胞的研究結(jié)果令人信服,但他也告誡說,在活體動物體內(nèi),從生物鐘基因到TH17抑制的通路也許不像研究者們所界定的那樣直接和清晰?!凹幢鉔FIL3確實(shí)以實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)的方式參與其中,生理節(jié)律的破壞還會影響其他很多事情。”他表示,應(yīng)激激素、腸道細(xì)菌,以及其他類型T細(xì)胞的活動可能也對時(shí)差實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生了影響。李特曼還指出,倒時(shí)差的動物增強(qiáng)的炎癥是對誘導(dǎo)性化學(xué)刺激的應(yīng)答,為了驗(yàn)證其與炎癥性或者自身免疫疾病之間的關(guān)聯(lián),還有更多研究工作要做。
胡珀同意目前的研究可能只是揭開了冰山一角,進(jìn)一步的研究將使我們更加深刻地認(rèn)識免疫細(xì)胞和生物周期節(jié)律之間的關(guān)系。她希望能與其他研究者合作,確認(rèn)長期更改光照周期的人類體內(nèi)TH17細(xì)胞有沒有增加。至于目前,她說,她正在從限制晚間接觸人工光線的時(shí)長開始,努力使自己的睡眠模式更加貼近自然?!拔谊P(guān)上燈,拉上窗簾,iPhone也不開機(jī)?!?/p>