加拿大麦克马斯特大学Elena F. Verdu等人于2018年9月13日在《Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology》发表题目为《Mechanisms by which gut microorganisms influence food sensitivities》的综述。该文章详细论述了肠道微生物影响食物敏感性的机制。
研究摘要
宿主体内精细调节的机制使胃肠道能够将膳食组分分解成营养物质，而且在大多数情况下不会导致免疫或功能性宿主反应的失调。然而，人们对食物的不良反应的比例一直在增加，有证据表明这一过程是由环境导致的。当涉及免疫机制时，例如消化食物成分所需的宿主酶缺乏时，不良食物反应可根据其潜在的病理生理学分为食物不耐受和食物敏感性。
在本综述中，我们讨论了肠道感染及肠道微生物群的改变对食物敏感性的影响的临床和实验证据。
本综述讲解了微生物对宿主直接促炎的机制，它可能是通过对食物抗原的口服耐受性或肠道微生物对蛋白质抗原和其他膳食组分代谢的间接通路的破坏进行直接促炎。
更好地了解这些机制将有助于制定食品敏感性的预防和治疗策略。
本文重点
食物敏感性的机制还尚不清楚; 然而，一些研究表明，肠道微生物以及其他的宿主易感因素决定了这些病症的发展。
肠道微生物可降解或改变免疫原性食物抗原或过敏原，增加或降低其免疫原性。
膳食食品成分不会被宿主酶完全消化进而成为了细菌底物，促进了代谢产物如短链脂肪酸的产生，其涉及肠内稳态。
食物敏感性发展的一个关键因素是肠屏障功能障碍，其可通过不同途径受到肠道微生物和病原体的影响。
粘膜树突细胞向幼稚T辅助细胞呈递饮食抗原，促进其分化为外周T调节细胞; 病毒- 宿主相互作用消除了这种反应，诱导了对抗原的致病反应。
肠道寄生虫诱导T辅助细胞2免疫，防止食物过敏;寄生虫诱导IL-10，IL-10阻断了2型免疫，这一观察结果解释了这一矛盾。
文中主要图片说明
图1 | 根据潜在的病理生理学对食物的不良反应的分类。 根据其潜在的病理生理学，对食物的不良反应可分为食物不耐受（非免疫介导）和食物敏感性（免疫介导）。 两种类型都可以根据其病理生理学细分为特定疾病。ATI：α-淀粉酶- 胰蛋白酶抑制剂; IgE：免疫球蛋白E.
图2 | 微生物代谢在食物敏感性的发病机制中的作用。膳食模式是决定肠道微生物群多样性的重要因素，它可改变微生物群落结构和代谢产物。未被宿主代谢的膳食食品成分成为了细菌底物。细菌代谢活性产物，例如短链脂肪酸，被树突细胞（DCs）中的宿主受体和通过免疫调节途径和屏障保护促进体内平衡的上皮细胞所识别（左侧）。微生物还可以通过特定的酶活性代谢食物蛋白抗原，增加或降低它们的免疫原性。定植在肠道中的细菌的组成或功能和代谢能力的改变，以及肠道感染（微生物决定因素），都可以促进遗传易感人群中的T细胞介导的食物敏感性（右侧）。不均衡的饮食可以导致微生物群的多样性降低且代谢产物也减少。缺乏细菌代谢物可能会损害肠道稳态，使宿主易于发展食物敏感性。生理异常还可导致部分降解的食物抗原产生免疫原性肽，其比非部分消化的抗原更好地转移粘膜屏障中。一旦进入固有层，食物抗原（如谷蛋白肽）将被抗原呈递细胞识别，例如具有主要组织相容性复合物（MHC）II类基因的DCs，其介导促炎细胞因子（IL-12，IL-6和IFNγ）。在乳糜泻的情况下，将产生针对谷蛋白特异性T细胞的适应性免疫应答和产生针对谷蛋白的抗体的B细胞。TCR，T细胞受体。
图3 | 微生物可以促进食物敏感性。在健康的条件下，产生短链脂肪酸（SCFA）的细菌通过增强肠上皮细胞（IEC）屏障来帮助维持对饮食抗原的口服耐受性，从而防止不受控制的促炎宿主反应。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）和限制饮食和微生物抗原粘膜通路的紧密连接蛋白（蓝色条）的表达。主要抗原采样的树突状细胞（DCs）是CD103+CD11b-DCs，其表达视网膜脱氢酶2（RALDH2）并产生视黄酸（RA）并迁移至肠系膜淋巴结，通过转化生长因子-β（TGFβ）依赖性和RA依赖性机制促进幼稚CD4 + T细胞分化为外周衍生的叉头盒蛋白P3（FOXP3）+调节因子T（Treg）细胞（pTreg细胞）。在固有层中，致耐受性pTreg细胞抑制炎性T细胞反应并介导口服耐受。肠道致病性感染和生态失调可以改变IEC屏障破坏，导致饮食抗原，某些病原体和病原体相关分子模式不受控制地转移到肠粘膜中。乳糜泻的特征是T辅助细胞1（TH1）对谷蛋白的反应导致IEC破坏和绒毛萎缩。乳糜泻中的TH1细胞应答与产生IL-12和可能产生IL-27的DCs的分化有关。大多数乳糜泻患者都表现出促炎性IL-15的上调，其可与RA协同诱导DCs并促进TH1细胞应答，然后指示浆细胞产生抗谷蛋白和抗转谷氨酰胺酶2（TGase2）抗体。1型菌株Lang（T1L）呼肠孤病毒感染诱导促炎性CD103+ CD11b-DCs的产生，其通过干扰素调节因子1（IRF1）产生IL-12并阻断pTreg细胞的分化。食物过敏是由TH2细胞对饮食抗原的反应所介导的。产生胸腺基质淋巴细胞生成素（TSLP）和IL-33的IEC以及产生IL-25的簇细胞可通过促进小肠CD103+CD11b+DCs的分化而促成食物过敏。与产生IgE的浆细胞，产生IL-4的嗜碱性粒细胞和IgE介导的肥大细胞脱粒一起，这些过程驱动TH2细胞免疫并因此对饮食抗原产生食物过敏。微生物感染诱导IL-4，IL-5和IL-13也可能有助于促进TH2细胞对饮食抗原的反应;但是，机制仍有待确定。IL-13R：IL-13受体; IL-25R：IL-25受体（也称为IL-17RB）; IL-33R：IL-33受体（也称为IL-1RL1）; IL-4R：IL-4受体; MHC，主要组织相容性复合体; TSLPR，TSLP蛋白受体（也称为CRLF2）。
原文下载
长按或扫描，免费下载原文
原文免费下载网址：http://sci-hub.tw/10.1038/s41575-018-0064-z
联系客服
