肠漏引发一型糖尿病
食与心在肠漏系列文章中介绍过：肠道黏膜屏障是人体最重要的屏障之一；肠道黏膜屏障破损即肠漏时，原本不能进入身体内部的微生物、细菌产物、食物残渣和带有消化酶的食物消化产物入侵体内，引发局部免疫反应，T细胞和B细胞激活并攻击这些物质；由于这些物质与人体自身某些细胞或分子的结构相近，随着免疫细胞迁移分化，免疫系统不仅仅会攻击这些入侵物质，同时也会误伤自身细胞和组织，从而引发自免疫疾病。
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也就是说，自免疫疾病不幸发生时，需要责怪的不是你的基因或者你的父母遗传，而你以往不健康的饮食和生活方式造成的肠漏才是罪魁祸首。大概很多朋友抱着侥幸心理或不以为然，觉得这只不过是一种推论，肠漏与自免疫疾病并没有因果关系。
本期食与心将介绍意大利和瑞典科学家的一项研究：肠道黏膜屏障破损时，免疫系统会对胰岛β细胞产生自免疫攻击，从而引发一型糖尿病[1]。
文章名：Loss of gut barrier integrity triggers activation of islet-reactive T cells and autoimmune diabetes
杂志：PNAS/美国科学院院报
作者单位：IRCCS SanRaffaele Scientific Institute, Italy；Karolinska Institute, Sweden
作者：Chiara Sorini,Ilaria Cosorich, Marta Lo Conte, Lorena De Giorgi, Federica Facciotti, Roberta Lucianò, Martina Rocchi, Roberto Ferrarese, Francesca Sanvito, Filippo Canduccie,and Marika Falcone
研究设计：多个动物实验递进研究，体内实验结合体外实验。体内实验采用多种模型，体外实验采用流式细胞术检测淋巴细胞情况，分离纯化细胞并进行体外刺激实验。
研究对象：NOD雌性小鼠和TCR-tg BDC2.5XNOD小鼠。
研究流程复杂，这里只简单介绍涉及的动物模型：
1. NOD小鼠为糖尿病易感模型，该品系小鼠易出现糖尿病。
2. TCR-tg BDC2.5XNOD小鼠，体内大部分CD4+T细胞表面表达有针对胰岛β细胞的受体，但没有异常诱发因素时血糖正常。
3. 慢性结肠炎模型：用2%DSS/葡聚糖硫酸钠诱发BDC2.5XNOD小鼠慢性结肠炎；
4. 缺菌小鼠模型：用多种抗生素（包括万古霉素、氨苄青霉素、甲硝唑和新霉素）处理清空菌群，并用q-PCR检测确认菌群是否清空。
研究结果：
1. 糖尿病NOD小鼠肠道渗透性增加，肠道黏膜屏障完整性丧失。
①荧光标记检测显示与其他品系小鼠相比，NOD小鼠肠道渗透性明显增加；
② 4周龄时，与健康BALB/c相比，NOD小鼠的大肠紧密结合蛋白（Tjp1和Cldn1）含量偏低，但差异并未达到显著水平；
③ 4周龄时，与健康BALB/c相比，NOD小鼠的大肠黏液蛋白表达异常；
④ 4周龄时，与健康BALB/c相比，NOD小鼠存在明显肠道炎症，促炎症细胞因子TNF-α和IL-17含量明显增加；
⑤流式细胞仪检测显示，12周龄时，与健康BALB/c相比，NOD小鼠小肠和大肠固有层CD4+ T细胞分化出现明显异常，Th17增多而Treg减少。
2. 慢性结肠炎和肠漏可在肠黏膜引发胰岛反应性T细胞。
①低剂量DSS诱发慢性结肠炎，DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠结肠黏液层结构发生改变，各种黏液蛋白基因表达明显降低；
②DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠肠道中对胰岛产生免疫反应的T细胞明显增加；
③DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠肠道免疫反应发生明显改变，Th17细胞增加，免疫反应倾向Th1/ Th17方向，产生的细胞因子也多为促炎症的IL-17和IFN-γ。
3. 在肠黏膜激活的胰岛反应性T细胞迁移到胰腺淋巴结和淋巴组织，导致自身免疫性糖尿病。
①胰腺内有大量肠道来源的淋巴细胞，与对照小鼠相比，DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠胰腺淋巴结内胰岛反应性T细胞数量明显增加；
②DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠胰腺免疫失常，与对照小鼠相比胰腺淋巴结内Th17细胞数量明显增加；
③DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠存在显著的胰腺淋巴细胞浸润和胰岛淋巴细胞浸润；
④DSS处理5周后，一些BDC2.5XNOD组小鼠开始出现糖尿病，20周后，一半以上小鼠罹患糖尿病。
4. 诱发一型糖尿病需要胰岛免疫反应性T细胞和肠道微生物的共同作用。
①DSS处理4周后， BDC2.5XNOD小鼠的肠道菌群组成发生了明显改变，但血糖仍正常；
②把DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠的菌群移植给缺菌BDC2.5XNOD小鼠（用多种抗生素联合处理清空/格式化肠道菌群，但肠道黏液层仍完好），小鼠并不会罹患糖尿病；
③DSS结肠炎小鼠的T细胞在无肠道菌群的情况下并不会引发针对胰岛的自免疫攻击，只有在直接接触肠道菌群（不管是BDC2.5XNOD健康对照组的菌群还是DSS结肠炎BDC2.5XNOD小鼠菌群）的情况下才会激活自免疫攻击。
研究结论：肠漏是一型糖尿病发生的关键致病因素。肠道黏液层损伤渗透性增加使得肠道细菌可直接接触激活肠淋巴细胞，促进胰岛免疫性的T细胞增殖分化，迁移到胰腺后引发对β细胞的自免疫攻击，从而引发一型糖尿病。
参考文献：
1 Sorini C, Cosorich I, Lo ConteM, et al. Loss of Gut Barrier Integrity Triggers Activation of Islet-Reactive TCells and Autoimmune Diabetes. Proceedings of the National Academy of Sciencesof the United States of America, 2019,