替代细胞“燃料”可以增强免疫力

　　一项早期研究报告称，在禁食期间更普遍的代谢副产物可能会增强免疫细胞对抗感染和疾病的能力。这一发现可能为未来个性化饮食建议铺平道路，以增加对感染、癌症和其他疾病的治疗。

　　

范安德尔研究所的科学家和合作者在一项早期研究中报告说，在禁食期间更普遍的代谢副产物可能会增强免疫细胞对抗感染和疾病的能力。

今天发表在《Immunity》杂志上的研究结果，可能为未来个性化的饮食建议铺平道路，以增加对感染、癌症和其他疾病的治疗。

“这项研究帮助我们更好地了解营养是如何影响免疫系统的，”VAI教授、该研究的通讯作者Russell Jones博士说。“这是令人兴奋的第一步，我们期待有一天将这些知识转化为饮食建议，以增强免疫功能。”

这些发现集中在酮体上，酮体通常由肝脏产生，但当葡萄糖供应不足时，酮体的数量会增加。葡萄糖是细胞的主要能量来源。这可能发生在运动等消耗过程中，此时细胞正在迅速燃烧燃料，或者在禁食过程中，此时几乎没有食物可以被分解成葡萄糖。

作为补偿，肝脏会加速产生酮体，为大脑和其他器官提供营养。研究表明，酮体也为免疫细胞提供能量，这一令人惊讶的发现阐明了饮食和免疫力之间的新联系。

像身体中的其他细胞一样，T细胞——免疫系统的士兵——从我们的饮食中吸收像葡萄糖这样的营养物质，以产生完成它们工作所需的能量。Jones和他的同事证明T细胞更喜欢酮体而不是葡萄糖作为燃料来源。他们还发现，酮体通过对T细胞进行重新编程来更好地中和威胁，从而改善T细胞的功能。相反，失去处理酮体的能力会导致T细胞功能缺陷，阻碍它们抵抗感染的能力。

作者假设，酮体可能是一种进化上的失效保险，当营养资源有限时，比如当一个人在生病期间食欲受到抑制时，酮体可以增强免疫系统。

“这项工作强调了不同的营养燃料如何促进不同的细胞功能，”明尼苏达大学医学院研究副院长、医学教授、研究合著者Peter Crawford说。“这也促进了未来对考虑不同传染病或癌症背景下不同免疫细胞类型之间营养燃料利用模式多样性的兴趣。”

虽然该研究表明，通过禁食或间歇性禁食方案增加酮体可能在某些情况下增强T细胞功能，但其他研究表明，禁食可能会抑制免疫功能。这些研究并不是相互矛盾，而是阐明了饮食和免疫系统之间复杂的相互作用，并强调了对这种复杂关系进行进一步研究的必要性。

展望未来，Jones和同事将探索禁食和补充酮体如何影响免疫功能，重点关注T细胞对抗癌症的能力。

Katarzyna M. Luda, Joseph Longo, Susan M. Kitchen-Goosen, Lauren R. Duimstra, Eric H. Ma, McLane J. Watson, Brandon M. Oswald, Zhen Fu, Zachary Madaj, Ariana Kupai, Bradley M. Dickson, Lisa M. DeCamp, Michael S. Dahabieh, Shelby E. Compton, Robert Teis, Irem Kaymak, Kin H. Lau, Daniel P. Kelly, Patrycja Puchalska, Kelsey S. Williams, Connie M. Krawczyk, Dominique Lévesque, François-Michel Boisvert, Ryan D. Sheldon, Scott B. Rothbart, Peter A. Crawford, Russell G. Jones. Ketolysis drives CD8+ T cell effector function through effects on histone acetylation. Immunity, 2023