跳到主要內容
:::

免疫系統的和平條約:能夠安心進食的祕密

大多數人可以放心大口吃牛排、喝牛奶、品嚐草莓或堅果,卻很少想到這背後,其實是免疫系統的努力成果。如果免疫系統把這些食物誤認為「入侵者」,我們就會出現食物過敏,甚至引發嚴重的免疫反應。免疫系統能分辨「該打擊誰、不該打擊誰」的關鍵機制之一,就是「口服耐受(oral tolerance,意指免疫系統對食物保持『不攻擊』的狀態)」。這個機制讓我們的身體能將食物當成「朋友」而不是「敵人」。然而,這項對生存至關重要的機制,過去雖然被科學家觀察到,卻始終沒有被完全理解。以色列魏茲曼科學研究院(Weizmann Institute of Science)Ranit Kedmi博士團隊,近期在《Nature》期刊發表突破性成果,首次揭示口服耐受背後的細胞網絡。這不僅解開了長久的科學謎團,也為食物過敏、乳糜瀉等疾病帶來全新的研究與治療希望。

 

免疫教育從媽媽開始:口服耐受的成長故事

口服耐受並不是一出生才開始,而是早在胎兒階段就已經「啟動」。母親吃下的食物,會以代謝產物的形式進入胎兒體內,讓尚未成熟的免疫系統開始「學習」哪些物質是無害的。出生後,嬰兒透過哺乳、副食品的嘗試,以及與腸道益生菌的互動,逐步鞏固這套「不攻擊食物」的能力。這是一個持續學習與修正的過程,就像免疫系統在不斷接受「誰是朋友、誰不是」的教育。

 

被誤會的功臣?樹突細胞其實不是主角

長久以來,科學界認為免疫系統中的樹突細胞(dendritic cells)是口服耐受的主要控制者。這類細胞在免疫系統中是重要的「偵查兵」,能把病原體切碎並呈現給其他免疫細胞,進而引發攻擊。在食物情境下,樹突細胞被認為會反其道而行,傳遞「停戰訊號」,讓免疫系統對食物保持沉默。不過,這個假說一直存在疑點。因為在動物實驗中,即使移除了特定的樹突細胞群,口服耐受仍然存在。顯然,幕後還有其他角色在主導關鍵機制。

 

真正的幕後推手:ROR-gamma-t細胞

Kedmi博士延續她過去在博士後的研究,鎖定了一種罕見而特殊的細胞─ROR-gamma-t細胞。最新的研究證實,這些細胞才是啟動口服耐受的關鍵。她的團隊發現,當這些細胞失去向免疫系統「呈現食物訊號」的能力時,小鼠很快就出現嚴重的食物過敏反應。換句話說,若沒有這些細胞「按下安全開關」,免疫系統會立刻把食物當成敵人。

 

四種細胞聯手打造的免疫保護網

Kedmi博士的研究進一步顯示,口服耐受並不是單一細胞的工作,而是由四種細胞共同合作,形成一個精密的協調網絡。在這個網絡中,ROR-gamma-t細胞負責啟動整個耐受機制,猶如指揮官下達開場的命令。接著,兩種中介細胞承擔訊號傳遞的任務,就像免疫系統裡的「外交官」,確保不同角色之間能順利溝通。而CD8細胞平時是免疫系統的「戰鬥部隊」,專門殺死受感染的細胞或引發炎症反應,但在口服耐受的情境下,它們會被刻意抑制,以避免誤傷原本無害的食物。這套免疫細胞網絡的分工精細、互相配合,確保我們能安心進食,而不會因免疫系統誤判而對食物發動攻擊。

 

食物還是細菌?免疫系統的兩難抉擇

更有趣的問題是:如果細菌故意偽裝成食物,免疫系統會不會被騙?為了回答這個疑問,研究團隊設計了一個實驗。他們讓小鼠接觸帶有「與食物蛋白相似」的病原體。結果顯示,小鼠的免疫系統能夠靈活調整:在面對真正的威脅時,耐受機制會暫時停用,CD8細胞被重新釋放,立即展開攻擊。等到感染解除後,耐受機制才恢復。Kedmi博士用了一個形象的比喻:這就像兩個和平國家簽訂協議,但若有敵軍突然越界開火,和平條約會先擱置,軍隊會馬上反擊。免疫系統的運作,與此如出一轍。

 

從過敏到乳糜瀉:臨床醫學的新啟示

這項研究不僅解開了免疫系統的基本運作,也直接關乎臨床醫學。想像免疫系統就像一張「通訊網路」,四種細胞負責彼此傳遞訊息,協調要不要發動攻擊。如果其中任何一條訊號線路「斷線」,免疫系統就可能誤判,對原本無害的食物展開攻擊,造成 食物過敏。在乳糜瀉(celiac disease)中,這條免疫網路的最後一步出現問題。免疫系統對麩質片段產生過度反應。這會驅動CD8細胞被活化,錯把腸道上皮細胞當成攻擊目標,結果造成腸道黏膜發炎與絨毛受損。理解為什麼這一步會失靈,或許能找到全新的治療策略。廣泛看來,許多腸道疾病,像是發炎性腸病,可能也與免疫網絡的「訊號干擾」有關。科學家現在的挑戰,就是要找出這些故障點,未來才能精準地修復,為病患帶來更有效的療法。

 

好奇心驅動的科學旅程:Kedmi博士的故事

對Kedmi博士來說,這項成果不僅是實驗室的勝利,也呼應了她自小的好奇心。她回憶,童年時常在家庭旅行中不斷向父母發問,對世界充滿無窮問題。這份好奇心引導她走進科學殿堂,從閱讀基因體學到進入免疫學領域,最終成為揭開免疫系統祕密的重要推手。如今,她的實驗室以「理解免疫系統如何在發炎與和平之間切換」為使命,持續探索免疫網絡的奧祕。

 

資料來源:

https://wis-wander.weizmann.ac.il/life-sciences/food-friend-not-foe-%E2%80%93-new-study-explains-why

更新日期 : 2025/10/24