在上图中可以看到由称为潘氏细胞（绿色和红色）和其他肠道细胞（蓝色）的抗炎细胞形成的小肠 3D 模型。圣路易斯华盛顿大学医学院和克利夫兰诊所的研究人员使用这种称为类器官的模型来了解为什么富含脂肪和糖的西式饮食会损害潘氏细胞并破坏肠道免疫系统。图片来源：刘大江
富含糖、脂肪的饮食会损害小鼠消化道的免疫细胞。
根据圣路易斯华盛顿大学医学院和克利夫兰诊所的研究人员的一项研究，吃西方饮食会损害肠道的免疫系统，从而增加感染和炎症性肠病的风险。
这项在老鼠和人类身上进行的研究表明，高糖和高脂肪的饮食会对潘氏细胞造成损害，潘氏细胞是肠道中有助于控制炎症的免疫细胞。当潘氏细胞功能不正常时，肠道免疫系统极易发生炎症，使人们面临炎症性肠病的风险，并破坏对致病微生物的有效控制。该研究结果于今天（2021 年 5 月 18 日）发表在 Cell Host &Microbe 上 ，开辟了通过恢复正常的潘氏细胞功能来调节肠道免疫的新途径。
“炎症性肠病在历史上一直是主要在美国等西方国家出现的问题，但随着越来越多的人采用西方生活方式，它在全球范围内变得越来越普遍，”主要作者、医学博士、医学博士刘大江说，他是该大学的副教授。华盛顿大学病理学和免疫学。 “我们的研究表明，长期食用高脂肪和高糖的西式饮食会损害肠道免疫细胞的功能，从而促进炎症性肠病或增加肠道感染的风险。”
潘氏细胞损伤是炎症性肠病的一个关键特征。例如，患有克罗恩病（一种以腹痛、腹泻、贫血和疲劳为特征的炎症性肠病）的人，往往有潘氏细胞停止工作。
刘和资深作者、克利夫兰诊所炎症和免疫系主任、医学博士、医学博士 Thaddeus Stappenbeck 着手寻找人类潘氏细胞功能障碍的原因。他们分析了一个数据库，其中包含 400 人的人口统计和临床数据，包括对每个人的 Paneth 细胞的评估。研究人员发现，高体重指数 (BMI) 与在显微镜下看起来异常和不健康的潘氏细胞有关。一个人的 BMI 越高，他或她的潘氏细胞看起来就越差。该协会为健康成人和克罗恩病患者举办。
为了更好地理解这种联系，研究人员研究了两种遗传易患肥胖的小鼠。这些老鼠长期暴饮暴食，因为它们携带的突变使它们即使在正常饮食的情况下也不会感到饱腹感。令研究人员惊讶的是，肥胖小鼠的潘氏细胞看起来很正常。
在人类中，肥胖通常是饮食富含脂肪和糖分的结果。因此，科学家们给正常小鼠喂食一种饮食，其中 40% 的卡路里来自脂肪或糖，类似于典型的西方饮食。吃了两个月后，老鼠变得肥胖，而且它们的潘氏细胞看起来明显异常。
“肥胖本身不是问题，”刘说。 “吃太多健康的饮食并不会影响潘氏细胞。问题在于高脂肪、高糖饮食。”
当小鼠恢复健康饮食四个星期后，Paneth 细胞恢复正常。刘说，习惯性吃西餐的人是否可以通过改变饮食来提高肠道免疫力还有待观察。
“这是一个短期实验，只有八周，”刘说。 “在人类中，肥胖不会在一夜之间甚至八周内发生。人们在肥胖之前的 20 到 30 年都处于不理想的生活方式。如果你长期吃西餐，你可能会越过一个不归路，即使你改变饮食，你的潘氏细胞也不会恢复。我们需要做更多的研究才能确定这一过程在人类中是否可逆。”
进一步的实验表明，一种称为脱氧胆酸的分子，一种作为肠道细菌代谢副产物的次级胆汁酸，形成了西方饮食与潘氏细胞功能障碍之间的联系。胆汁酸可增加两种免疫分子——法尼醇 X 受体和 1 型干扰素——的活性，从而抑制潘氏细胞的功能。
Liu 及其同事现在正在研究脂肪或糖是否在损害潘氏细胞中起主要作用。他们还开始研究通过靶向胆汁酸或两种免疫分子来恢复正常的潘氏细胞功能和提高肠道免疫力的方法。
参考文献：“西方饮食通过微生物组改变和法尼醇 X 受体和 I 型干扰素激活诱导潘氏细胞缺陷”，作者：Ta-Chiang Liu、Justin T. Kern、Umang Jain、Naomi M. Sonnek、熊珊珊、Katherine F. Simpson、Kelli L. VanDussen、Emma S. Winkler、Talin Haritunians、Atika Malique、Qiuhe Lu、Yo Sasaki、Chad Storer、Michael S. Diamond、Richard D. Head、Dermot P.B. McGovern 和 Thaddeus S. Stappenbeck，2021 年 5 月 18 日，细胞宿主和微生物 .
DOI：10.1016/j.chom.2021.04.004
资助：美国国立卫生研究院、赫尔姆斯利慈善信托基金、华盛顿大学基因组技术访问中心、华盛顿大学消化系统疾病研究核心中心
