近幾十年來，腸道疾病的發病率在全球範圍內穩步上升。雖然廣泛的研究提出飲食和腸道菌群的改變在其中發揮了主要作用，如：高糖高脂肪飲食會破壞腸道生態，增加炎症水平，以及飲食幹預可以改善炎症性腸病等腸道相關疾病的結果;此外，病原微生物、共生微生物以及食物顆粒經常會挑戰腸上皮屏障的完整性，但導致疾病的機製仍難以捉摸。

        2022年8月15日，發表在《美國國家科學院院刊(PNAS)》上的一項最新研究中，來自裏斯本大學領導的研究團隊從腸道免疫細胞的代謝物入手。他們發現腸組織駐留淋巴細胞的激活依賴其環境中葡萄糖的可用性。適量的葡萄糖可以調節這些免疫細胞的活性，以幫助宿主更快速清除腸道內的感染。該研究強調了均衡飲食對健康免疫反應的重要性，並為治療炎症性腸道疾病提供了新的見解。

        細胞代謝是一係列複雜的化學反應。為了維持生命，它們會根據局部環境的變化來調整代謝可用性，如飲食攝入;而代謝過程又與特定的細胞功能相關。這些功能會隨著所需代謝物的可用性發生改變。如今，代謝紊亂在世界範圍內日益流行，導致人體免疫功能變差，疾病叢生。

        淋巴細胞是體積最小的免疫細胞，主要存在於循環的淋巴液中，它們是機體免疫應答功能的重要組成部分。循環中的淋巴細胞一生中大部分時間都在淋巴結中度過，那裏有大量的可用能量。就好像是一個24小時的自助餐餐廳。這些細胞可以隨時“飽餐一頓”，甚至在離開淋巴結去到全身循環時還要“打包一份食物”。

        然而，還有一組駐留在腸道組織的淋巴細胞，即腸上皮內淋巴細胞(IEL)，這個最豐富的免疫細胞群表達共受體CD8。

        腸上皮屏障是微生物入侵的關卡。為了避免病原體的傳播或異常激活(導致炎症性腸病等疾病)，通常需要強大且經過精準調控的免疫反應。然而，腸上皮內淋巴細胞可沒有循環淋巴細胞那樣的“待遇”，但卻擔負著維持腸道屏障，保護宿主免受病原菌入侵，以及調節組織穩態和耐受性的重任。那麼，腸道內的這些免疫細胞是如何做到的呢?

        在這項新研究中，研究人員發現，腸上皮內淋巴細胞雖然保持在代謝活性受限和半激活狀態下，但依然能很好地適應腸道環境。這些細胞比循環淋巴細胞能更快地產生能量，它們的活性直接受其環境中的代謝物(尤其是葡萄糖)的可用性調節。腸上皮內淋巴細胞會迅速吸收可用的葡萄糖，並隨後生成丙酮酸鹽，這種分子被用來產生能量。

        在循環細胞中，外源葡萄糖會增加糖酵解和氧化磷酸化(OXPHOS)，進而釋放了腸上皮內淋巴細胞的代謝能力。

        為了測試葡萄糖是否在對感染的免疫反應中發揮作用，研究人員使用了小鼠腸道感染模型。他們發現，在小鼠模型中，葡萄糖的局部可用性激活了腸上皮內淋巴細胞，從而更快速地清除了腸道寄生蟲感染。此外，循環淋巴細胞的免疫激活與額外的葡萄糖無關。

        這些結果表明，組織駐留淋巴細胞適應了它們的生存環境，其環境中的代謝物(尤其是葡萄糖)被用來調節對感染的反應。在存在炎症的情況下，葡萄糖通過糖酵解和相互依賴的氧化磷酸化刺激，導致組織駐留淋巴細胞被完全激活並發揮重要的抗菌活性。此外，通過增加飲食中的葡萄糖含量，可以增加腸上內皮淋巴細胞的活性和功能，這也為治療提供了新的見解。反之，抑製葡萄糖代謝或重要的調節因子mTOR(雷帕黴素的靶點)會降低腸道免疫保護。

        研究人員表示，一般的免疫抑製療法都存在風險。因此，進一步了解道組織免疫細胞的激活要求，將提供對抗炎症性腸病等疾病的治療潛力。此外，淋巴細胞調節腸道對營養感知反應的研究指出，高糖或高脂肪飲食會影響腸上皮內淋巴細胞的全身代謝反應，進而影響了宿主代謝健康。飲食均衡對健康的重要性可見一斑。