熬夜不睡,肠道崩溃!看看万能的肠道菌群如何“塑造”免疫的昼夜节律
为了测试是否需要 ILC3 的参与,作者研究了缺乏编码 RAR 相关孤儿受体γ (RORγt) 的 Rorc (Rorcgfp/gfp) 小鼠。RORγt 是一种转录因子,控制着产生 IL-22 的细胞的发育,包括 ILC3、Th17 细胞和 γδT 细胞。
研究表明,Rorcgfp/gfp 小鼠中的 REG3G 表达在 ZT0 和 ZT12 处均较低,表明产生 IL-22 的细胞在驱动 REG3G 节律方面具有重要作用。
然而,在缺乏重组激活基因 1(Rag1)的小鼠中,REG3G 表达在 ZT0 处较低,在 ZT12 处较高。在该基因型小鼠中,缺乏成熟的 T 和 B 细胞,但保留 ILC3,因此这些发现排除了 Th17 和 γδT 细胞的可能性,提示是 ILC3 促进 REG3G 的节律性表达。
图 3. ILC3-STAT3 信号驱动 REG3G 的节律性表达
为了测试 REG3G 的规律性表达是否需要 STAT3,作者构建了上皮细胞特异性 Stat3 缺陷型小鼠——Stat3ΔIEC 小鼠。研究表明,该小鼠中 REG3G 的表达水平在 ZT0 和 ZT12 处均较低,表明 STAT3 是 REG3G 节律所必需的。
同样,在 Stat3ΔIEC 小鼠中,S100A8 和 LCN2 在 ZT0 和 ZT12 处的表达都很低,表明上皮 STAT3 也是多种 AMP 的节律表达所必需的。
图 4. SFB 驱动 STAT3 的节律性激活
之后,作者通过一系列实验证明了 SFB 驱动 STAT3 表达的昼夜节律的产生,而生物钟在调控 SFB 的节律性肠上皮附着中也起着重要的作用。作者发现,生物钟主要通过调控动物的进食行为,从而达到调节 SFB 规律性附着的目的。
研究总结
生物钟通过昼夜光循环协调动物体的各项生理过程,使动物能够预测其环境的变化。在这项研究中,作者表明生物钟同样能够协调肠道先天免疫与宿主进食节律,从而有助于预测食源性细菌的暴露风险。