年份
常在菌的代謝物丁酸鹽能透過免疫機制抑制氣喘
氣喘症狀的嚴重程度與肺中微生物生態的失調存在著很強的關聯性。短鏈脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)為一種我們體內常在菌所產生的天然發酵物。短鏈脂肪酸對腸道相關免疫疾病的影響，例如對發炎性大腸疾病的免疫調控，已被學界廣泛的討論。另外研究也發現短鏈脂肪酸存在於人的呼吸道中，但是目前對短鏈脂肪酸於肺部免疫疾病的作用，特別是氣喘，仍然不是很清楚。由中央研究院生物醫學科學研究所助研究員張雅貞博士所領導的研究團隊發現短鏈脂肪酸中的丁酸鹽(butyrate)能調控第二型先天免疫細胞(group 2 innate lymphoid cell, ILC2)，並進而抑制這種細胞所造成的氣喘與發炎反應。該研究成果已於今年三月發表在國際期刊「過敏和臨床免疫學雜誌」(Journal of Allergy and Clinical Immunology)。
過敏性氣喘為一種慢性呼吸道發炎疾病，其特徵在於對吸入的過敏原產生強烈的第二型免疫反應。雖然傳統上學界已經確認第二型輔助T細胞是過敏性氣喘的關鍵參與者，但最近的研究卻指出第二型先天免疫細胞與氣喘的形成有莫大的關係。第二型先天免疫細胞是存在於黏膜組織(例如肺)上的一種先天淋巴細胞，並且是能造成強烈氣喘生理反應和能讓嗜酸性粒細胞增多(兩個氣喘的主要病徵)的第二型細胞激素(主要是IL-13和IL-5)的主要來源。此外第二型先天免疫細胞也能透過分泌趨化因子和誘導樹突狀細胞的遷徙來促進記憶T細胞對再次遭遇的過敏原產生強烈的反應。臨床上也發現第二型先天免疫細胞及其活化細胞激素IL-33和TSLP與被真菌誘發惡化且無法有效被類固醇控制的氣喘有絕對的關聯性。鑑於其臨床重要性，第二型先天免疫細胞已經變成氣喘治療的一個重要目標。然而儘管已經有越來越多相關的研究，我們對第二型先天免疫細胞的了解仍然相當的有限。
張雅貞助研究員與她的研究團隊在他們的研究中發現，短鏈脂肪酸中的丁酸鹽能直接抑制第二型先天免疫細胞生產細胞激素。而在模擬氣喘的小鼠實驗模式中，他們也發現以丁酸鹽進行全身性或是局部投藥能改善由IL-33或互生鏈隔孢菌(Alternaria alternata)(兩者皆能活化第二型先天免疫細胞)所誘發的氣喘和發炎反應。對丁酸鹽的作用機制，研究團隊發現丁酸鹽主要是透過抑制組織蛋白去乙醯酶(histone deacetylase)來阻礙第二型先天免疫細胞的增生和GATA3轉錄因子表現，而不是透過之前發表過的短鏈脂肪酸受體GPR41和GPR43。這些結果顯示丁酸鹽能抑制第二型先天免疫細胞的活化，並且可能可以作為治療由第二型先天免疫細胞所引發氣喘的藥物標的。
本論文的第一作者為中央研究院國際研究生分子醫學學程(TIGP-MM)的博士生張麗萍。研究經費由科技部計畫和中央研究院Career Development Award支持。
論文題目：Regulation of type 2 innate lymphoid cell-dependent airway hyperreactivity by butyrate
論文網址：http://www.jacionline.org/article/S0091-6749(18)30325-7/abstract
論文作者：張麗萍、紀柏羽、賴傳穎、張雅貞
新聞聯繫人：
張雅貞博士 中央研究院 生物醫學科學研究所 助研究員
Email: yajchang@ibms.sinica.edu.tw; (Tel) +886-2-2789-9050