研究揭示了肠道免疫细胞如何区分营养物质和有害病原体，为食物过敏和肠道疾病的成因提供了见解。
每次我们进食时，肠道的免疫系统面临一个关键选择。它必须保护我们免受有害病原体的侵害，同时识别无害的食物和有益的细菌。了解肠道如何区分这些元素一直是研究人员长久以来的谜团。
最近的研究确定了肠道中特定的细胞类型，这些细胞与T细胞相互作用，指导它们要么宽容、要么攻击或忽视某些物质。该研究发表在Science期刊上，增强了我们对肠道免疫系统如何保持平衡的理解，可能揭示与食物过敏和消化疾病相关的基本机制。
“主要问题是，我们如何能够安全地进食？”首席作者、丹尼尔·穆西达和加布里埃尔·维克托拉实验室的博士后玛丽亚·C·C·卡内索表示。“为什么我们的身体通常接受食物，当食物过敏发生时又会发生什么？”
肠道中的决策
肠道免疫系统通过复杂的机制运作。食物耐受性始于抗原呈递细胞（APCs）发出信号，令T细胞放松。这一过程生成pTregs，这是一种独特的T细胞，有助于调节对食物颗粒的免疫反应，启动一系列涉及其他支持该信息的免疫细胞的活动。然而，确定具体的APCs仍然具有挑战性，复杂化了我们对身体如何实现食物耐受性以及如何对病原体反应的理解。
“有很多类型的抗原呈递细胞，”卡内索提到。“确定哪些细胞执行特定角色一直是一项持续的技术难题。”
卡内索作为穆西达实验室的博士生开始研究这个挑战，专注于肠道如何平衡其防御行动和耐受性。在她的博士后期间，她与维克托拉实验室合作，开发了一种名为LIPSTIC的技术，旨在帮助研究人员记录细胞之间的相互作用，特别是免疫细胞之间的相互作用。
“维克托拉实验室的进展使我们能够探索免疫细胞之间的相互作用，这些是以往方法无法实现的，”穆西达表示，他是粘膜免疫学实验室的负责人。
在为这项研究微调LIPSTIC后，卡内索和她的团队成功识别出促进耐受性的APCs，主要涉及两种类型：cDC1s和Rorγt+ APCs。这些细胞从食物中捕获饮食抗原并将其呈递给T细胞，促成pTregs的产生，以促进食物耐受性。
“当我们最初开发LIPSTIC时，我们的目标是测量B细胞和T细胞在疫苗引发的抗体反应中的相互作用，”维克托拉表示，他是淋巴细胞动态实验室的负责人。“玛丽亚将此技术调整到完全不同的背景，值得称赞。”
他们还发现肠道感染如何破坏这一平衡。对小鼠的研究显示，寄生虫蠕虫强壮线虫(S. venezuelensis)将焦点从促进耐受性的APCs转移到引发炎症的细胞上。接触这种蠕虫的小鼠在初次接触时对饮食蛋白的耐受性降低，并在再接触时出现过敏症状。
最后，研究团队概述了推动这些免疫变化的分子信号，识别出影响APC功能和免疫反应调节的重要细胞因子和途径。例如，感染触发了促炎细胞因子（如IL-6和IL-12）的增加，这些因子已知会推动APC的活性朝向炎症反应。这种炎症干扰了免疫系统维持耐受性的能力。“蠕虫感染导致非耐受性APCs的增加，这些细胞管理感染，数量超过那些支持耐受性的细胞，”卡内索解释道。
将食物与过敏联系起来
这些发现增强了我们对免疫系统如何实现食物耐受性的理解，同时揭示了在寄生虫感染时可能变得功能失调的特定免疫过程。“重要的是要明确，我们的研究并不意味着蠕虫感染会导致食物过敏，”穆西达强调，粘膜免疫学实验室的负责人。“相反，这些感染削弱了耐受机制，因为免疫系统优先处理蠕虫问题。”
尽管这些结果并没有直接解决食物过敏问题，但它们为进一步研究食物不耐受奠定了基础。“如果食物过敏源于无法诱导耐受性的功能失调的肠道APCs，同时又对感染作出反应，那么将来可能有潜力调整这些APCs以预防食物过敏，”卡内索建议。
展望未来，卡内索打算专注于生命的早期阶段，研究母亲与新生儿之间的互动如何影响食物不耐受。“大多数过敏反应发生在生命早期，”她表示。“我计划研究母乳和母亲对饮食抗原的暴露如何塑造孩子的免疫系统，并影响他们发展食物过敏的可能性。”
