飲食，透過微生物組依賴和微生物組不依賴的機制，塑造了我們的腸道生理。過去的研究主要集中在大腸large intestine，而作為對食物進行消化吸收的最主要器官——小腸small intestine，SI，相關研究還存在巨大的空白。作為與食物直接接觸的小腸上皮層，主要由小腸上皮細胞SI epithelial cells，SIECs和上皮內T細胞淋巴細胞intra-epithelial T cell lymphocytes，IELs組成。

人體每24小時為一個週期的近日生物節律diurnally rhythm在維持人的正常生理穩態中至關重要。同樣地，對於作為主要的消化器官，小腸也面對著由人的生物節律所帶來的影響，包括不同時間段的食物攝取，以及由此帶來的微生物來源的抗原負荷變化等。另一方面，小腸又必須維持其正常的免疫穩態，當在某些遺傳因素引起的易感人群中，這種穩態的失衡則會導致疾病的發生，比如克羅恩病Crohn disease，CD。

SIEC和IEL兩種細胞存在緊密的相互作用。一方面，SIEC負責抗原的攝取、加工並呈遞給T細胞【1】，反過來，T細胞分泌的細胞因子負責調控lgr5 SIEC幹細胞的分化【2】。但是，我們還並不知道SIECs和IELs如何合作來應對由日間攝食引起的小腸內食物和相關抗原的變化，以維持宿主營養和免疫需求之間的平衡。

SIEC對環境因素改變所引起的生物節律性有重要生理功能，這種節律的紊亂容易導致免疫失調，在易感人群中可能導致免疫學病變，如由飲食中谷蛋白引起的自身免疫疾病乳糜瀉。全腸內營養exclusive enteral nutrition，EEN被長期作為嚴重的兒科克羅恩病的臨床療法，但是這種透過飲食干預調節小腸免疫穩態以治療CD的機理並不清楚。

關於微生物組的研究集中在大腸及糞便，而關於飲食活動對小腸微生物組的影響還缺乏研究。大腸的微生物組節律已有很多研究，而且這些節律的紊亂會引起微生物組及宿主的功能失常，導致代謝疾病的發生。但是對於小腸微生物組是否也存在類似的生物節律，以及小腸微生物組的生物節律與疾病的發生有什麼關係還不清楚。

1 小腸上皮細胞SIEC的轉錄組也有近日節律震盪diurnal oscillations的特徵；

2 SIEC細胞表面MHC class II主要組織相容性複合體，II類的節律性變化是由攝食時間、飲食成分以及微生物組一起決定的；

3 SIEC細胞表面MHC class II調控小腸IL-10節律性的分泌和屏障功能；

4 破壞“食物-微生物組-宿主”軸加劇克羅恩病樣腸炎。即由MHC II的缺失所導致的“MHC II -IL-10-上皮屏障軸”的破壞會讓大量微生物產物趁機誘發克羅恩樣腸炎。

圖1。 小腸上皮節律調控示意圖

圖2。 SIEC中基因途徑維恩圖比較

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參考文獻：

1。 Ladinsky， M。S。， et al。 2019。 Endocytosis of commensal antigens by intestinal epithelial cells regulates mucosal T cell homeostasis。Science363， eaat4042。

2。 Biton， M。， et al。 2018。 T Helper Cell Cytokines Modulate Intestinal Stem Cell Renewal and Differentiation。Cell175， 1307–1320。

3。 Sujino， T。， et al。 2016。 Tissue adaptation of regulatory and intraepithelial CD4 T cells controls gut inflammation。Science352， 1581–1586。