加拿大麥克馬斯特大學(xué)Elena F. Verdu等人于2018年9月13日在《Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology》發(fā)表題目為《Mechanisms by which gut microorganisms influence food sensitivities》的綜述。該文章詳細(xì)論述了腸道微生物影響食物敏感性的機(jī)制。
研究摘要
宿主體內(nèi)精細(xì)調(diào)節(jié)的機(jī)制使胃腸道能夠?qū)⑸攀辰M分分解成營養(yǎng)物質(zhì)，而且在大多數(shù)情況下不會導(dǎo)致免疫或功能性宿主反應(yīng)的失調(diào)。然而，人們對食物的不良反應(yīng)的比例一直在增加，有證據(jù)表明這一過程是由環(huán)境導(dǎo)致的。當(dāng)涉及免疫機(jī)制時，例如消化食物成分所需的宿主酶缺乏時，不良食物反應(yīng)可根據(jù)其潛在的病理生理學(xué)分為食物不耐受和食物敏感性。
在本綜述中，我們討論了腸道感染及腸道微生物群的改變對食物敏感性的影響的臨床和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
本綜述講解了微生物對宿主直接促炎的機(jī)制，它可能是通過對食物抗原的口服耐受性或腸道微生物對蛋白質(zhì)抗原和其他膳食組分代謝的間接通路的破壞進(jìn)行直接促炎。
更好地了解這些機(jī)制將有助于制定食品敏感性的預(yù)防和治療策略。
本文重點(diǎn)
食物敏感性的機(jī)制還尚不清楚; 然而，一些研究表明，腸道微生物以及其他的宿主易感因素決定了這些病癥的發(fā)展。
腸道微生物可降解或改變免疫原性食物抗原或過敏原，增加或降低其免疫原性。
膳食食品成分不會被宿主酶完全消化進(jìn)而成為了細(xì)菌底物，促進(jìn)了代謝產(chǎn)物如短鏈脂肪酸的產(chǎn)生，其涉及腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)。
食物敏感性發(fā)展的一個關(guān)鍵因素是腸屏障功能障礙，其可通過不同途徑受到腸道微生物和病原體的影響。
粘膜樹突細(xì)胞向幼稚T輔助細(xì)胞呈遞飲食抗原，促進(jìn)其分化為外周T調(diào)節(jié)細(xì)胞; 病毒- 宿主相互作用消除了這種反應(yīng)，誘導(dǎo)了對抗原的致病反應(yīng)。
腸道寄生蟲誘導(dǎo)T輔助細(xì)胞2免疫，防止食物過敏;寄生蟲誘導(dǎo)IL-10，IL-10阻斷了2型免疫，這一觀察結(jié)果解釋了這一矛盾。
文中主要圖片說明
圖1 | 根據(jù)潛在的病理生理學(xué)對食物的不良反應(yīng)的分類。 根據(jù)其潛在的病理生理學(xué)，對食物的不良反應(yīng)可分為食物不耐受（非免疫介導(dǎo)）和食物敏感性（免疫介導(dǎo)）。 兩種類型都可以根據(jù)其病理生理學(xué)細(xì)分為特定疾病。ATI：α-淀粉酶- 胰蛋白酶抑制劑; IgE：免疫球蛋白E.
圖2 | 微生物代謝在食物敏感性的發(fā)病機(jī)制中的作用。膳食模式是決定腸道微生物群多樣性的重要因素，它可改變微生物群落結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)物。未被宿主代謝的膳食食品成分成為了細(xì)菌底物。細(xì)菌代謝活性產(chǎn)物，例如短鏈脂肪酸，被樹突細(xì)胞（DCs）中的宿主受體和通過免疫調(diào)節(jié)途徑和屏障保護(hù)促進(jìn)體內(nèi)平衡的上皮細(xì)胞所識別（左側(cè)）。微生物還可以通過特定的酶活性代謝食物蛋白抗原，增加或降低它們的免疫原性。定植在腸道中的細(xì)菌的組成或功能和代謝能力的改變，以及腸道感染（微生物決定因素），都可以促進(jìn)遺傳易感人群中的T細(xì)胞介導(dǎo)的食物敏感性（右側(cè)）。不均衡的飲食可以導(dǎo)致微生物群的多樣性降低且代謝產(chǎn)物也減少。缺乏細(xì)菌代謝物可能會損害腸道穩(wěn)態(tài)，使宿主易于發(fā)展食物敏感性。生理異常還可導(dǎo)致部分降解的食物抗原產(chǎn)生免疫原性肽，其比非部分消化的抗原更好地轉(zhuǎn)移粘膜屏障中。一旦進(jìn)入固有層，食物抗原（如谷蛋白肽）將被抗原呈遞細(xì)胞識別，例如具有主要組織相容性復(fù)合物（MHC）II類基因的DCs，其介導(dǎo)促炎細(xì)胞因子（IL-12，IL-6和IFNγ）。在乳糜瀉的情況下，將產(chǎn)生針對谷蛋白特異性T細(xì)胞的適應(yīng)性免疫應(yīng)答和產(chǎn)生針對谷蛋白的抗體的B細(xì)胞。TCR，T細(xì)胞受體。
圖3 | 微生物可以促進(jìn)食物敏感性。在健康的條件下，產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFA）的細(xì)菌通過增強(qiáng)腸上皮細(xì)胞（IEC）屏障來幫助維持對飲食抗原的口服耐受性，從而防止不受控制的促炎宿主反應(yīng)。正常屏障功能包括免疫和物理因素，如分泌性免疫球蛋白A（SIgA）和限制飲食和微生物抗原粘膜通路的緊密連接蛋白（藍(lán)色條）的表達(dá)。主要抗原采樣的樹突狀細(xì)胞（DCs）是CD103+CD11b-DCs，其表達(dá)視網(wǎng)膜脫氫酶2（RALDH2）并產(chǎn)生視黃酸（RA）并遷移至腸系膜淋巴結(jié)，通過轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGFβ）依賴性和RA依賴性機(jī)制促進(jìn)幼稚CD4 + T細(xì)胞分化為外周衍生的叉頭盒蛋白P3（FOXP3）+調(diào)節(jié)因子T（Treg）細(xì)胞（pTreg細(xì)胞）。在固有層中，致耐受性pTreg細(xì)胞抑制炎性T細(xì)胞反應(yīng)并介導(dǎo)口服耐受。腸道致病性感染和生態(tài)失調(diào)可以改變IEC屏障破壞，導(dǎo)致飲食抗原，某些病原體和病原體相關(guān)分子模式不受控制地轉(zhuǎn)移到腸粘膜中。乳糜瀉的特征是T輔助細(xì)胞1（TH1）對谷蛋白的反應(yīng)導(dǎo)致IEC破壞和絨毛萎縮。乳糜瀉中的TH1細(xì)胞應(yīng)答與產(chǎn)生IL-12和可能產(chǎn)生IL-27的DCs的分化有關(guān)。大多數(shù)乳糜瀉患者都表現(xiàn)出促炎性IL-15的上調(diào)，其可與RA協(xié)同誘導(dǎo)DCs并促進(jìn)TH1細(xì)胞應(yīng)答，然后指示漿細(xì)胞產(chǎn)生抗谷蛋白和抗轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶2（TGase2）抗體。1型菌株Lang（T1L）呼腸孤病毒感染誘導(dǎo)促炎性CD103+ CD11b-DCs的產(chǎn)生，其通過干擾素調(diào)節(jié)因子1（IRF1）產(chǎn)生IL-12并阻斷pTreg細(xì)胞的分化。食物過敏是由TH2細(xì)胞對飲食抗原的反應(yīng)所介導(dǎo)的。產(chǎn)生胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素（TSLP）和IL-33的IEC以及產(chǎn)生IL-25的簇細(xì)胞可通過促進(jìn)小腸CD103+CD11b+DCs的分化而促成食物過敏。與產(chǎn)生IgE的漿細(xì)胞，產(chǎn)生IL-4的嗜堿性粒細(xì)胞和IgE介導(dǎo)的肥大細(xì)胞脫粒一起，這些過程驅(qū)動TH2細(xì)胞免疫并因此對飲食抗原產(chǎn)生食物過敏。微生物感染誘導(dǎo)IL-4，IL-5和IL-13也可能有助于促進(jìn)TH2細(xì)胞對飲食抗原的反應(yīng);但是，機(jī)制仍有待確定。IL-13R：IL-13受體; IL-25R：IL-25受體（也稱為IL-17RB）; IL-33R：IL-33受體（也稱為IL-1RL1）; IL-4R：IL-4受體; MHC，主要組織相容性復(fù)合體; TSLPR，TSLP蛋白受體（也稱為CRLF2）。
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