作為一種脂溶性營養物，維生素A（vitamin A）被腸道上皮細胞從飲食中吸收並被轉化為視黃醇（retinol）。維生素A代謝的這一產物對腸道適應性免疫至關重要，因為它指導B細胞和T細胞的發育，並促進它們被招募到腸道中。因此，維生素A的缺乏導致對腸道感染性疾病的易感性增加。
腸道髓樣細胞在維生素A依賴性腸道免疫的產生中起著核心作用。某些髓樣細胞將視黃醇轉化為視黃酸（retinoic acid），然後將視黃酸傳遞給發育中的B和T細胞。這激活了視黃酸依賴性的基因表達程式，引導B細胞和T細胞進入腸道並誘導B細胞產生免疫球蛋白A（IgA）。
一個主要的未解之謎是腸道髓樣細胞如何獲得視黃醇以便使之轉化為視黃酸。視黃醇是親脂性的，需要透過視黃醇結合蛋白來運輸，使其免受水環境的影響。然而，將視黃醇運送到髓樣細胞的蛋白質仍未被確認。血清澱粉樣蛋白A（serum amyloid A, SAA）是在腸上皮細胞中表達的視黃醇結合蛋白。上皮細胞表達SAA需要腸道微生物群和膳食維生素A。在全身性細菌感染後，SAA也由肝臟產生，並與視黃醇結合在血清中迴圈。因此，SAA是視黃醇結合蛋白，在應對微生物挑戰時運輸視黃醇。然而，SAA-視黃醇複合物的細胞靶標尚不清楚。
在一項新的研究中，來自美國德克薩斯大學西南研究中心的研究人員鑑定出SAA-視黃醇複合物的一個受體，它介導視黃醇攝取到腸道髓樣細胞。此外，他們還確定了這種視黃醇攝取機制是如何影響維生素A依賴性免疫的。相關研究結果發表在2021年9月17日的Science期刊上，論文標題為“Serum amyloid A delivers retinol to intestinal myeloid cells to promote adaptive immunity”。
利用包括化學交聯和質譜分析在內的生化方法，這些作者確定了低密度脂蛋白（LDL）受體相關蛋白1（LRP1）是SAA的細胞表面受體，它能夠高親和力結合SAA-視黃醇複合物。他們發現了LRP1介導細胞表面結合和SAA-視黃醇複合物在體外培養的細胞中的內吞作用。在腸道中，LRP1表達水平最高的是CD11c+髓樣細胞，它們有效地結合SAA-視黃醇複合物，從而將視黃醇內化。SAA及其LRP1受體的生理作用是透過兩種小鼠模型---整個Saa基因座缺失的Saa-/-小鼠和髓樣細胞特異性缺失Lrp1基因的Lrp1ΔCd11c小鼠---在體內確定的。
對這些小鼠的研究顯示，SAA及其LRP1受體促進了體內腸道髓樣細胞對視黃醇的吸收，並促進了將視黃醇轉化為視黃酸的酶的表達。因此，SAA和髓樣細胞表達的LRP1是維生素A依賴性適應性免疫產生所必需的，包括B和T細胞歸巢到腸道和IgA產生。最後，他們發現在免疫後，SAA和LRP1促進了對腸道感染的免疫力。
SAA蛋白透過LRP1將視黃醇輸送到腸髓細胞，促進適應性免疫。圖片來自 doi:10.1126/science.abf9232。
綜上所述，這些作者確定了SAA是視黃醇結合蛋白，將視黃醇輸送到產生視黃酸的腸道髓樣細胞。SAA-視黃醇複合物與腸道髓樣細胞表面的LRP1結合並被內吞，為視黃酸的酶促產生提供視黃醇。因此，SAA和LRP1促進了腸道中維生素A依賴性適應性免疫的產生，增強了免疫後對腸道感染的抵抗力。
這些研究結果確定了一種腸道髓樣細胞獲得視黃醇的機制，並表明這種機制能促進維生素A依賴性的腸道適應性免疫。鑑於腸道上皮細胞表達SAA需要腸道微生物群，這些作者的發現表明，腸道微生物群部分上透過調節上皮細胞表達SAA來促進適應性免疫的產生。這些發現還表明，SAA可以將視黃醇輸送到駐留在其他組織中的髓樣細胞。透過闡明維生素A如何被調動到腸道免疫系統，這些研究結果可能提供更多的方法來增強對感染的抵抗力和提高依賴於充足的膳食維生素A的粘膜疫苗的效力。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
Ye-Ji Bang et al. Serum amyloid A delivers retinol to intestinal myeloid cells to promote adaptive immunity. Science, 2021, doi:10.1126/science.abf9232.
