『腸道添好菌，增強免疫力！』日常生活中常常聽到這句話，咁有影？

腸道裡面除了有數十到一百兆個腸道共生菌 (gut microbiota) 之外，還有許多免疫細胞負責維持腸道菌相的平衡以及抵禦病原菌的入侵，其中會分泌 IL-17 的 Th17 輔助型 T 細胞 (CD4+ helper T cell) 對於在黏膜組織抵抗胞外細菌和真菌感染特別重要。腸道共生菌和免疫系統的關係是雙向的：免疫系統能夠影響在腸道菌相，免疫系統的正常發育也依賴其與共生菌的交互作用。[1] 例如沒有腸道共生菌的無菌鼠 (Germ-free mouse) 體內就缺乏這些 Th17 輔助型 T 細胞，當牠們接觸病原菌時就無法有效抵抗感染。紐約大學醫學院 Dan Littman 的團隊在 2009 年率先發現分節絲狀菌 (segmented filamentous bacteria, SFB, 本身是齧齒類腸道共生菌之中的一個 species) 就足以引發無菌鼠腸道 Th17 輔助型 T 細胞的分化，幫助宿主增加對於腸道病原菌，如針對 Citrobacter rodentium 的抵抗力。[2]

但是腸內共生菌是怎麼影響免疫系統的呢？科學家正在慢慢挖掘背後的真相 (偷偷預告一下，關於分節絲狀菌影響 Th17 輔助型 T 細胞的機制會在下篇小新聞揭曉～)，目前已知的影響機制中最廣為人知的是透過腸道共生菌的代謝物，例如短鍊脂肪酸 (short-chain fatty acid)，可能經由免疫細胞的 G-protein-coupled receptor 接收之後促進免疫細胞的分化與活化。[3] 而膳食纖維經由腸道共生菌代謝之後產生較多的短鍊脂肪酸，幫助維持腸道免疫系統的恆定，對健康確實是好處多多喔！

分節絲狀菌 (SFB) 調節輔助 Th17 細胞活化的發現，為腸道共生菌可以調節特定輔助 T 細胞分化的第一個例子。順帶一提，腸內共生菌不僅能夠透過影響免疫系統發育來幫助抵抗病源菌，有些腸道共生菌 (如 Bacillus thuringiensis) 還能透過分泌 bacteriocin 抑制病原菌 Clostridium difficile 生長。[4]

 

參考資料：

1. Belkaid, Y., & Hand, T. (2014). Role of the Microbiota in Immunity and Inflammation. Cell, 157(1), 121-141. doi:10.1016/j.cell.2014.03.011
2. Ivanov, I. I., Atarashi, K., Manel, N., Brodie, E. L., Shima, T., Karaoz, U., … Littman, D. R. (2009). Induction of Intestinal Th17 Cells by Segmented Filamentous Bacteria. Cell, 139(3), 485-498. doi:10.1016/j.cell.2009.09.033
3. Thorburn, A., Macia, L., & Mackay, C. (2014). Diet, Metabolites, and “Western-Lifestyle” Inflammatory Diseases. Immunity, 40(6), 833-842. doi:10.1016/j.immuni.2014.05.014
4. Buffie, C. G., & Pamer, E. G. (2013). Microbiota-mediated colonization resistance against intestinal pathogens. Nature Reviews Immunology, 13(11), 790-801. doi:10.1038/nri3535

撰文 | 陳致曄
修訂 | 林映希