主动“消瘦”在对抗感染中的积极作用

　　索尔克大学的科学家们发现:1)鼠对T. brucei感染的消耗反应分为两个阶段，每个阶段都由不同的免疫细胞调节;2)脂肪的减少对对抗感染没有好处，但肌肉的减少却有好处。这些发现为开发更有效的治疗方法提供了信息，使人们免于消瘦，并加深了我们对消瘦如何影响感染、癌症、慢性疾病等疾病的生存和发病率的理解。

　　

尽管感染可以表现出许多不同的症状，但一个常见的症状是脂肪和肌肉的损失，这个过程被称为消耗。索尔克的科学家们想知道消耗是否对对抗感染有益。

Janelle Ayres教授实验室的研究人员发现，小鼠对T. brucei感染的消耗反应分为两个阶段，每个阶段由不同的免疫细胞调节。虽然脂肪的减少对对抗感染没有好处，但肌肉的减少却有好处——这是一个令人惊讶的线索，表明一些消耗可能有助于控制疾病。

研究结果发表在2023年7月24日的《Cell Reports》上，可以为开发更有效的治疗方法提供信息，使人们免于消瘦，并加深我们对消瘦如何影响感染、癌症、慢性疾病等的生存和发病率的理解。

索尔克研究所遗产主席、分子和系统生理学实验室主任、资深作者Ayres说:“我们经常假设消瘦等情况是不好的，因为它们往往伴随着更高的死亡率。但如果我们问，浪费的目的是什么?我们可以找到令人惊讶和有见地的答案，可以帮助我们了解人类对感染的反应，以及我们如何优化这种反应。”

保护身体不受入侵者侵害需要大量的能量。先前的研究表明，这种与免疫相关的能量消耗有浪费的不幸后果。但艾尔斯和他的团队很想知道，消瘦是否有益，而不仅仅是一种副作用。

被称为T细胞的特殊免疫细胞对感染的反应很慢，但当它们做出反应时，它们会适应以对抗特定的感染。Ayres很想知道是否是这些T细胞导致了消耗。如果T细胞是导致这种情况的原因，那就表明消瘦不仅仅是能量饥渴的免疫细胞产生的一种无效的副作用。

这些细胞被称为CD4+和CD8+ T细胞。CD4+ T细胞带头对抗感染，并能促进CD8+ T细胞的活性，从而杀死入侵者和癌细胞。这两种T细胞经常一起工作，所以研究人员假设它们在消耗中的作用也可能是一种合作的努力。

为了弄清楚CD4+和CD8+ T细胞与消瘦之间的关系，研究人员转向了寄生虫T. brucei。因为T. brucei生活在脂肪中，可以阻断适应性免疫反应——其中包括T细胞——这是一个完美的感染模型，可以解决他们关于脂肪消耗和T细胞如何调节这一过程的问题。

该团队研究了1)CD4+和CD8+ T细胞在T. brucei感染过程中的作用，以及2)去除CD4+和CD8+ T细胞如何改变感染小鼠的寿命、死亡率、寄生虫症状和寄生虫数量。

研究人员发现，CD4+ T细胞首先起作用，并启动了脂肪消耗的过程。之后，CD8+ T细胞启动了肌肉萎缩过程，但完全独立于脂肪消耗。CD4+ T细胞诱导的脂肪消耗对小鼠抵抗T. brucei或存活感染的能力没有影响。然而，与关于肌肉萎缩的传统假设相反，CD8+ T细胞诱导的肌肉萎缩帮助小鼠对抗T. brucei并在感染中存活下来。

“我们的发现是如此令人惊讶，以至于我有时会怀疑我们是否做错了什么，”第一作者Samuel Redford说。“我们有惊人的结果，免疫系统功能正常的小鼠和没有CD4+ T细胞的小鼠寿命相同——这意味着，那些CD4+ T细胞和它们引起的脂肪消耗在对抗寄生虫时完全是一次性的。除此之外，我们发现通常合作的T细胞亚型完全独立于彼此。”

这些发现说明了免疫细胞在脂肪和肌肉消耗中的重要作用，以及了解这种反应的功能以告知治疗干预的必要性。

“通过观察与我们共同进化的环境和感染，我们可以了解很多关于我们免疫系统的知识，”Ayres说。“虽然T. brucei是一个有趣而重要的病例，但令人兴奋的是，我们可以推断出我们的发现，以理解、治疗和克服任何涉及免疫介导消耗的疾病——寄生虫、肿瘤、慢性疾病等等。”

未来，研究小组将在其他哺乳动物和人类身上研究T细胞的机制。他们还想更详细地探索为什么肌肉萎缩会发生，为什么CD4+和CD8+ T细胞发挥这些不同的作用。

CD4+ T cells regulate sickness-induced anorexia and fat wasting during a chronic parasitic infection