
我们通常将花生、草莓或乳制品的过敏反应归咎于免疫系统,但当我们享受多样化的饮食且没有出现不良反应时,我们往往忽视了免疫系统在这一过程中的作用。
事实上,正是免疫机制中的“口服耐受”使得我们能够在不将牛排或卷心菜视为敌人的情况下,安心享受这些食物。尽管这一机制对我们生存至关重要,但其具体机制长期以来一直未被揭示。然而,最近来自魏茨曼科学研究所Dr. Ranit Kedmi团队的一项研究,成功解决了这一长期困扰科学界的难题,揭示了这一过程背后负责的细胞网络。
这一研究的发现对于理解免疫系统失调所导致的食物过敏、食物不耐受以及一些免疫相关疾病(如乳糜泻)具有重要意义。
口服耐受的形成
食物耐受性从胎儿期便开始逐步形成,胎儿的免疫系统会接触到母亲摄入的食物成分。随着哺乳期和辅食的引入,耐受性继续发展。此外,与有益肠道菌群的互动也促成了这一过程,这些菌群会产生潜在的食物过敏原,免疫系统则需要学会忽视它们。
长期以来,科学界认为口服耐受是由树突状细胞主导的。树突状细胞,因其发现者Ralph Steinman获得2011年诺贝尔奖,是免疫系统中的重要角色,它们通过切割微生物并将其呈递给其他免疫细胞,来激活免疫反应。然而,已有研究表明,在某些动物模型中,消除这些特定类型的树突状细胞后,口服耐受依旧能够正常发生,这让科学家们感到困惑。
ROR-γt细胞的发现
为了寻找答案,Dr. Kedmi提出了一个假设:或许口服耐受机制的关键在于一种她在博士后研究中发现的细胞——ROR-γt细胞,这种细胞的确切来源仍不明确。结果证明,Kedmi的假设是正确的。
在他们的最新研究中,Kedmi团队的研究人员通过实验揭示,ROR-γt细胞,而非传统的树突状细胞,负责启动免疫系统的耐受机制。当研究人员在小鼠体内去除了这些特定细胞向免疫系统呈递食物颗粒的能力时,小鼠迅速发展为食物过敏。
Kedmi解释道:“免疫系统的分工远比我们之前理解的要复杂。并非所有树突状细胞都决定是否对外来物质发起攻击,而是有一些特定的细胞群体,专门负责启动这一机制,确保我们可以安全地摄入食物。”
解码口服耐受机制
为了更全面地解码这一口服耐受机制,研究人员通过选择性地操控基因并去除小鼠体内不同类型的免疫细胞,结合先进的基因工具和显微镜观察,揭示了一个协调的细胞网络,这个网络由四种细胞类型组成,彼此协作,防止免疫系统对食物产生过敏反应。
这一网络由ROR-γt细胞启动,随后通过其他两种细胞类型传递信号,最终抑制第四种细胞:CD8细胞。CD8细胞通常负责杀死感染细胞或触发炎症反应。
免疫系统的双重机制
这一发现引发了 Kedmi 更深的思考:如果免疫系统遇到与食物成分相似的微生物蛋白,它该如何应对?如何在抑制对食物成分的CD8细胞反应的同时,确保能够有效对抗微生物感染?此外,为什么微生物没有演化出伪装成食物成分来逃避CD8细胞的攻击?
为了进一步验证这些问题,研究人员测试了小鼠是否能对表达类似食物蛋白的微生物产生免疫反应。结果显示,免疫系统确实能够暂时中断耐受机制,激活CD8细胞来对抗感染,而在感染清除后,细胞网络才恢复耐受机制。
Kedmi将这一现象比作两个和平相邻的国家:“如果有敌人越过边境开火,敌人会很快被对方的军队消灭,即便两国之间有和平协议。免疫系统也类似:面对感染时,它优先对抗致病微生物,暂时搁置耐受机制。”
前景与临床意义
总的来说,Kedmi的团队发现了一个复杂而动态的免疫系统细胞网络,使免疫系统能够有效防止食物引发炎症反应的同时,又能够时刻保持对感染的警觉。这一发现为研究口服耐受机制中的失调提供了新思路,可能有助于揭示导致食物过敏和免疫相关疾病(如乳糜泻)的机制。
比如,研究结果或许能帮助揭示乳糜泻中耐受机制最后一环——CD8细胞的抑制失效,进而导致CD8细胞错误地攻击小肠上皮,进而引发过敏反应。通过进一步了解这一耐受机制在各种食物过敏和不耐受中的具体失调点,研究人员有望为更好的治疗方案提供线索。
本研究的其他参与者还包括魏茨曼系统免疫学部的Hanna Oh、Maya Margolin、Inbar Shteinberg、Dr. Liat Stoler-Barak以及生命科学核心设施部的Dr. Bareket Dassa。
这项研究为我们提供了新的视角,揭示了免疫系统如何平衡耐受与防御,在日常饮食和感染威胁之间保持微妙的平衡。
参考文献:Anna Rudnitsky et al, A coordinated cellular network regulates tolerance to food, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09173-x
编辑:王洪
排版:李丽





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