隔山打牛！腸道微生物組訓練的 T 細胞有助於治癒受傷的肌肉和肝臟

哈佛醫學院 ( Harvard Medical School, HMS ) 研究人員發現，腸道中產生的一類調節性 T 細胞 ( Tregs ) 能修復受傷的肌肉和受損的肝臟。腸道微生物群會促進一類免疫細胞（RORγ⁺Tregs）的產生，並充當其訓練營，招募這些細胞來治療肌肉損傷，這些細胞亦有助於修復脂肪肝。整體來說，這些 Tregs 充當免疫治療師，在身體周圍巡邏並對來自遠處受傷部位的求救信號做出反應。

肌肉損傷誘導來自腸道的免疫細胞聚集

哈佛醫學院的 Diane Mathis 博士說：「腸道微生物驅動一種調節性 T 細胞的產生並由腸道排出，可以是感知損傷的哨兵，也可以修復損傷。」人體免疫系統的用途非常廣泛。其中，T 細胞以其在抵抗感染、控制發炎和殺死新生腫瘤等聞名。 Tregs 高度特化且存在於各種器官中，控制局部發炎並調節器官免疫的特異性。此研究也有另一種可能為脂肪肝疾病的治療設計提供訊息。這篇研究發表在《 Immunology 》雜誌上。團隊指出：「表達 Foxp3 的調節性 T 細胞是 CD4+ T 淋巴細胞的一個子集，是維持免疫耐受性的關鍵。

在非淋巴組織中發現了一類專門的『組織 Treg 細胞 ( tissue-Treg cells ) 』，包括骨骼肌、皮膚和結腸。這些組織 Tregs 與微環境中的免疫和非免疫細胞交流並發揮多種功能，進而在各種情況下保護組織穩定狀態，例如調節代謝、受到損傷時加強對微生物群的調節，讓組織再生等。到目前為止，RORγ+ Treg 細胞的功能主要與粘膜健康有關，對維持腸道耐受性有不可或缺的作用。」腸道微生物可通過控制 Tregs 的產生來調節腸道免疫力，但幾乎沒有證據表明腸道 Tregs 會影響腸道以外的組織。

肌肉包含由微生物群塑造的腸道 RORγ+ Treg 細胞，可調節肌肉修復

因此，研究人員在進行不同器官中的免疫細胞分類時，對腸道 Tregs 與肌肉細胞混合在一起感到不解。例如在調查非淋巴組織中的 Treg 細胞異質性 ( heterogeneity ) 時，有一群 RORγ+ Treg 細胞在急性損傷後早期，累積在再生骨骼肌中。因為大多數 Treg 細胞是在胸腺中產生。結腸 Tregs 很少出現在小腸和大腸以外，他們分析了細胞的分子特徵，證實了他們在肌肉中發現的 Tregs 確實是類結腸的 Tregs，肌肉和結腸 RORγ+ Treg 細胞共享轉錄特異性和 TCR 特異性。

研究團隊發現經過基因改造而缺乏此類結腸 Treg 的小鼠肌肉恢復速度明顯較慢。在癒合過程，這些動物受傷的肌肉組織中發炎更嚴重，痊癒時出現肌肉疤痕或纖維化，顯示肌肉修復不良。

肌肉 RORγ+ Treg 細胞保護分化的肌肉幹細胞免受 IL-17A 的影響

研究人員餵食小鼠抗生素以耗盡它們有益的腸道細菌，這些經抗生素治療的小鼠更難從肌肉損傷中恢復過來。但是，當它們的腸道微生物群恢復時，這些動物治癒肌肉的能力也會提高。結腸 Tregs 通過抑制一種叫做 IL-17 的發炎訊號來幫助肌肉癒合過程。 IL-17A 對肌肉衛星細胞 ( muscle satellite cells, MuScs ) 有直接的影響。

團隊表示：「因 RORg+ Treg 細胞在肌肉再生中， IL-17A 產生的時間調節具關鍵作用，在再生早期及時納入 RORγ+ Treg 細胞似乎對於將 MuSCs 與 IL-17A 分隔開來的分化相當重要，進一步恢復體內平衡。」團隊發現腸道免疫細胞能普遍發揮類似的修復作用，腸道 RORγ+ Treg 細胞可驅動遠端部位的組織穩定狀態，構成由微生物群協調的跨組織通訊模式。肝、腎和脾臟等器官都含有腸道 Treg，但低於受傷肌肉中的含量。脂肪肝小鼠的結腸 Tregs 水準明顯高於肝臟健康的小鼠，證實腸道 Tregs 在控制腸道外發炎的作用。此外，患有脂肪肝並且經過基因工程改造而缺乏腸道 Tregs 的小鼠的疾病結果明顯更差，肝臟疤痕形成更嚴重。證實了腸道 Treg 細胞在減少脂肪肝造成發炎和疤痕形成方面的保護作用。