2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了發(fā)現(xiàn)生物控制晝夜節(jié)律的分子機制的三位美國科學(xué)家。近年來,有關(guān)生物時鐘的研究成果更呈現(xiàn)井噴之勢。
下面這張圖現(xiàn)實的僅僅是各器官組織功能活動最活躍的時間階段,而不是說僅僅這這些個時間點才活動。
事實上,每個器官,甚至每個細胞的活動都受到晝夜節(jié)律分子時鐘的調(diào)控,胃腸道也不例外。
研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),包括進食行為、消化、吸收、胃動力和腸道微生物組群活動均與晝夜節(jié)律有關(guān),胃腸道也有其自身的“子午流注”。
人的行為如果破壞了睡眠和腸道的節(jié)律,比如輪班工作,時差和長時間缺覺,可能與與腸道感染、肥胖、炎性腸病和結(jié)腸直腸癌等風(fēng)險增加有關(guān)。
美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員最新發(fā)現(xiàn)了一種先天性免疫細胞,參與調(diào)控腸道活動的時間節(jié)律,為腸道“子午流注”與一些病理情況之間的關(guān)聯(lián)給出一種新的解釋。
這種被稱為3型先天淋巴樣細胞(ILC3)的免疫細胞,負(fù)責(zé)保持腸道正常、健康地運轉(zhuǎn)。
研究人員發(fā)現(xiàn),我們所說的時鐘基因在此類細胞中具有很高的表達活性,而細胞中免疫分子的產(chǎn)生也與時鐘基因的表達密切相關(guān)。
研究中,研究人員以6小時為間隔觀測小鼠腸道中ILC3細胞的活動,發(fā)現(xiàn)時鐘基因的表達在一天的晝夜期間以可預(yù)測的方式發(fā)生變化,編碼免疫分子的基因活性也追隨時鐘基因而變化。
當(dāng)研究人員按照工人輪班的時間表來改變小鼠的活動,即每兩天的晝夜周期變化平移8個小時,ILC3細胞的功能就會變得不再正常。
這時,如果進行感染刺激,它們產(chǎn)生免疫分子的水平會較低。
此外,當(dāng)研究人員敲除掉小鼠體內(nèi)的一個關(guān)鍵的時鐘基因時,這些動物就無法產(chǎn)生正常數(shù)量的ILC3細胞,就會難以抵御腸道細菌的感染。
實際上,這種現(xiàn)象的存在一點也不奇怪。
因為,我們的日常活動,包括進食行為通常都會具有明顯的時間規(guī)律性,而每次進食除了會帶來提供營養(yǎng)物質(zhì)的食物,不可避免地也會帶來“新”(腸道內(nèi)沒有的,或者更大數(shù)量)的細菌,增加感染的風(fēng)險,即使胃內(nèi)的高酸屏障可以濾過很大一部分潛在的病原體。
比如,前不久一項研究就顯示,每一次進食,體內(nèi)炎癥反應(yīng)性都會出現(xiàn)增強。
這樣,作為負(fù)責(zé)腸道內(nèi)免疫監(jiān)視和參與感染抵御的ILC3細胞自然就會預(yù)測腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì),也包括潛在致病菌在什么時間到達,可以提前做出相應(yīng)準(zhǔn)備。
如果人們活動節(jié)律發(fā)生改變,ILC3細胞也會做出新的適應(yīng)性變化。
但是,這個適應(yīng)是需要時間的,況且,如果我們活動完全失去規(guī)律,這些免疫細胞就會無所適從。
如果在這些免疫細胞完全沒有預(yù)料到的“不恰當(dāng)”的時間進食,腸道的免疫監(jiān)視和抵御能力就會較弱,細菌就有可能更容易突襲成功,發(fā)生感染。
當(dāng)然,這種節(jié)律的紊亂絕不僅僅涉及感染,腸道屏障功能的削弱,腸道通透性增加,已知這種增加與多種病理生理過程存在關(guān)聯(lián),包括炎癥性腸病和代謝綜合癥等。
因此,即使目前的證據(jù)已經(jīng)證明,進食不規(guī)律與胃潰瘍等胃病之間并不存在必然的聯(lián)系,但是,包括睡眠、進食等其他行為的改變必然會于人體多種生理功能的節(jié)律性相關(guān),保持規(guī)律的生活人是一種好習(xí)慣。