著名的國際學術期刊《Nature》最近發布了一個研究結果，說支鏈氨基酸可以被腸道菌群轉化為支鏈糖脂分子，而這個糖脂分子可以被抗原呈遞細胞傳遞給免疫細胞 - NKT細胞，從而下調腸道的炎癥反應。
詳細一點兒的結論是，動物蛋白質中富含的支鏈氨基酸可以被腸道脆弱擬桿菌轉化為支鏈糖脂，給有潰瘍性結腸炎（病因不明的非特異性炎癥性疾病，降低免疫反應，可以改善癥狀）的小鼠喂食支鏈糖脂，小鼠的結腸炎有了明顯改善。
一看是大名鼎鼎的《Nature》，又是與免疫相關，很多人就開始過分解讀這一研究，說應該多吃肉，對腸炎有好處。聽上去好像沒錯，但是經不起推敲，肉類含有的支鏈氨基酸到達大腸的寥寥無幾，轉化成為支鏈糖脂的更少，能夠起到抗炎作用的則少之又少。這學術大牛對指導大家飲食沒什么鳥用呀！
那為什么《Nature》引起了廣泛的學術討論呢？
因為這個研究為未來飲食和免疫系統的研究提供了方法和方向。
為了理解這個研究的意義，二哥帶大家回顧營養與免疫認知的三個層次，去理清營養與免疫的過去和未來，大家對這篇文章可能會有不一樣的看法。
第一層 營養為免疫系統提供材料與能量
生病或者身體比較脆弱的時候吃點兒什么好？很多人會想到熬雞湯、蒸雞蛋，多吃點兒蛋白質，畢竟免疫系統的主體免疫細胞的合成需要蛋白，起免疫作用的抗體也是蛋白。飲食中的蛋白質和免疫系統的關系就像是原材料和生產線，沒有原材料免疫系統就無法組裝出免疫細胞和抗體。
碳水和脂肪攝入就像是給生產線通電（也參與免疫細胞合成），沒有充足的熱量攝入，免疫工廠就算有原材料，組裝也進行不下去；和免疫系統相關的一些維生素和礦物質就像是螺絲螺母，一般不起決定性作用，但是少了，整個系統的運轉效率就會變低。
在過去很長一段時間里，我們對于免疫系統的認知都停留在這一層：吃好吃飽，免疫系統運轉好，身體倍兒棒。
一直到第二層認知的出現。
第二層 營養改變腸道微生物比例
益生菌和膳食纖維作為食物或者補充劑進入到我們的日常生活中是營養與免疫第二層認知的結果。營養與免疫的第二層關系需要了解免疫系統對微生物群由內而外的控制。
免疫系統對腸道微生物的控制目標是減少腸道微生物對于腸道的侵害，主要分為三個層面，最外層的外粘液，中間是內粘液層，最內側是被上皮細胞隔離的腸道細胞固有層。
免疫系統對外黏液層的控制主要是通過腸道上皮細胞分泌的α-抗菌素，有抗菌和抗病毒的作用，實現黏液層對有害菌的隔離；但是由于腸道菌群數量太多，依然會有大量的菌群進入到內黏液層，這時起主要免疫反應的是腸道上皮細胞分泌的抗菌凝集素RegIIIγ和B細胞分泌的免疫球蛋白IgA；當一些菌闖過腸道上皮細胞的屏障，會被固有層中樹突狀細胞形成的巨噬細胞吞噬和清除。
根據營養和免疫第一層的關系，營養提供原料和能量，腸道免疫好好工作，不讓致病菌進入身體，免疫就算完成了。
但是第二層的營養認知告訴我們，營養可以塑造腸道菌群的構成：腸道菌群有好有壞，有害菌和無害菌此消彼長，增加無害菌就等同于減少有害菌，而有害菌的減少會減輕腸道免疫系統的工作壓力。
怎么做呢？要么直接出兵，要么提供后勤。
直接出兵就是益生菌：哪些菌在腸道里可以和有害菌搶地盤，我就多吃，讓他們到達大腸，直接改變菌群構成。
提供后勤就是膳食纖維，無害菌是要吃東西的，我多喂它喜歡吃的膳食纖維，無害菌生長速度快，也就搶了有害菌的地盤。
所以第二層營養與免疫的關系，由整體聚焦到了腸道；可以從正面戰場（腸道免疫）增強免疫系統能力和敵后戰場（菌落構成）減少免疫系統壓力來認識營養與免疫之間的關系。
大家可能有個疑問？如果是害怕腸道致病菌對健康的威脅，那我們把腸道菌群都消滅掉，不就一了百了了嗎？還真不行！
對于無菌小鼠的研究發現，菌群對于腸道相關淋巴組織的發育至關重要。在腸道菌群的缺失狀態下，腸道黏膜處的派爾結和腸系膜淋巴結減少縮小，黏膜處的IgA等抗體的產生減少，孤立淋巴濾泡的發育和成熟都會受損。沒有腸道菌群的小鼠免疫功能會受損，免疫發育也會異常。
腸道微生物與免疫系統的關系是互利共生，而非你死我亡。
第三層 “營養”精準作用于免疫系統
營養與免疫的第三層關系，還是要經過腸道微生物群，所以我們繼續聊一下微生物對于免疫系統由外而內的塑造。
這張圖闡述了腸道微生物對免疫系統塑造的三種方式：
方式一 腸道微生物群對淋巴結構發育和腸道上皮功能的影響
淋巴發育的研究模型依然是無菌小鼠，小鼠小腸分離的淋巴濾泡不會發育，也缺乏分泌IgA 抗體的能力。腸道上皮的一個重要功能是自我修復，但是這個過程是由抗菌凝集素RegIIIγ誘導激活的，沒有腸道微生物，就無法啟動這一修復功能。
方式二 腸道微生物對腸道T細胞亞群的塑造
T細胞是淋巴細胞的一個分型，主要負責免疫反應中的細胞免疫功能，有非常多的亞群，分別有不同的功能。舉一個例子，中間紅色鏈球狀的是累積分段絲狀菌，它不需要進入到腸道細胞內，只是依靠與上皮細胞的相互作用就可能導致位于腸道上皮細胞內的T細胞的一個亞群Th17細胞的變化，從而引起不同亞群比例失衡，導致炎癥反應。
方式三 腸道微生物對全身免疫的影響
免疫系統是一個整體，局部的免疫變化也會對全身帶來影響，大家感興趣的話可以搜索圖片右側的一些關鍵詞進行了解。我還是一個例子進行說明，有一種自身免疫性關節炎叫做Th17細胞依賴性關節炎，當腸道菌群發生變化時，腸道Th17分泌的減少會緩解關節炎的癥狀。
看到這里大家應該對免疫系統與腸道菌群你中有我，我中有你的共生有了進一步的了解。
如果說第二層的營養認知中益生菌和膳食纖維的補充對于腸道的改變是從有害菌和無害菌兩個大類中進行調節，那第三層的研究已經細分到一個菌群與一個免疫路徑的關系。
第三層的認知也催生了新的營養命題：吃什么可以定向優化免疫系統的功能？
如果說第一層關系是戰略防守，第二層關系是戰略反攻，第三層關系就是局部精準打擊。
開頭說的這個研究一方面縮小了食物類別，聚焦到了支鏈氨基酸和腸道菌群的關系，得出了脆弱擬桿菌代謝支鏈氨基酸產生支鏈糖脂的結論，明晰了從具體營養素到腸道代謝產物的路徑；另一方面，通過對腸道菌群代謝產物支鏈糖脂的研究，確定了糖脂可以通過抗原呈遞細胞傳遞給免疫細胞 - NKT細胞，從而下調免疫反應，闡明了腸道菌代謝產物到免疫功能的作用路徑。
科學家們終于從腸道菌群的汪洋大海中搞清楚了具體營養素 - 腸道菌群 - 免疫功能的精準打擊的機制，是營養和免疫關系的一次革命性的認知提升，也為未來營養科學的實踐研究提供了方法和方向。
三個營養認知層次的遞進，與社會發展也暗暗契合，第一層對應了人類從“吃不飽”到“吃得飽”的社會變遷，第二層是經濟發展后從“吃得飽”到“吃得好”的營養訴求，而第三層則是資源優化后從“吃的好”到“吃的準”的升級躍遷。
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參考文獻：
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doi.org/10.1038/s41586-021-04083-0
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doi: 10.1038/nature07450.
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