這項發表在《Cell》網絡版上的研究最終可能會帶來定時治療和疫苗接種方案從而最大限度地提高這種免疫反應。
“這項研究表明，我們的免疫系統並非一直處於開啟狀態，這是一個意想不到的結果，”研究負責人John F. Brooks II說道，“我們的研究結果表明，人體在某些高峰期更容易對抗感染。”據悉，Brooks II是該研究的共同負責人、UTSW免疫學和微生物學教授Lora Hooper博士實驗室的博士後研究員。
研究人員早就知道，幾乎所有動物都會遵循跟日出和日落有關的晝夜節律周期。這些周期使動物能預測並準備好應對環境的變化。打亂晝夜節律會造成嚴重的健康後果，例慢性睡眠中斷跟人類腸道感染的增加有關。但為什麼會發生這種情況目前還不清楚。
Brooks、Hooper和他們的同事懷疑，腸道中的抗菌免疫可能是按晝夜周期變化的。為瞭研究這一觀點，研究人員在小鼠腸道中產生的對抗食源性疾病的天然抗菌劑的表達中尋找節奏。研究人員發現，在正常的實驗室小鼠中，一種被稱為再生胰島衍生蛋白3g (REG3G)的抗菌分子在夜間這些夜間動物活躍的時候含量更多，而在白天老鼠睡覺的時候含量更少。然而在沒有腸道細菌的小鼠中，REG3G基本上在白天和晚上都不存在。
在尋找驅動這種節律模式的微生物成分時，研究人員發現，REG3G循環量的小鼠腸道內有大量的節段絲狀菌--這些微生物通常存在於嚙齒動物、非人類靈長類動物、還有人類--它們有一種獨特的能力，可以附著在腸道內壁上並改變宿主的基因活動。進一步的實驗表明，這些細菌在喂養過程中附著在動物的腸壁上，可能是為瞭吸走營養物質。當它們附著時，REG3G的產量在腸道內激增。
這種循環對老鼠抵抗感染的能力產生瞭重大影響。當研究人員用細菌感染正常老鼠時，如果它們在日落時暴露於環境，那麼它們的細菌負擔和死亡率要比在日出時高。無論何時被感染，不能產生包括REG3G在內的抗菌蛋白的小鼠都有同樣高的細菌負擔和死亡率。
如果進一步的研究表明，這種現象也發生在人類身上，那麼科學傢們可能最終能夠利用它進而為腸道感染使用合成抗生素和口服疫苗或找到完全避免腸道感染的新方法。
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