爱故里 发表于 2021-3-31 14:34:15

《自然》子刊:饿肚子能抗炎的机制找到了!科学家发现禁食可以抑制辅助T细胞功能

《自然》子刊:饿肚子能抗炎的机制找到了!科学家发现禁食可以抑制辅助T细胞功能,抑制细胞因子产生,饿得久效果好 | 临床大发现

来源:奇点网

说起禁食,很多读者的第一反应可能是减肥。



还有的读者可能会想到对代谢疾病的治疗,以及抗衰老。



不过今天要聊的,是禁食的另一个奇妙之处——免疫调节!



此前就有研究发现,间歇性禁食可以一定程度上改善哮喘和类风湿关节炎的炎症,这表明禁食或许可以作为一种干预免疫的手段。但是禁食是如何做到抗炎的呢?科学家们并不知道。



近期,《自然·代谢》杂志发表了来自美国国立卫生研究院科研团队的研究成果,研究者们分析志愿者禁食后的外周血单个核细胞发现,禁食会抑制CD4+辅助T细胞的活化和分化,而且禁食时间越长,抑制效果越显著。



这种作用来自于禁食对FOXO4-FKBP5轴的作用,这或许可以作为免疫调节的关键靶点。


图源 | pixabay

为了搞清楚禁食对免疫细胞的影响,研究者们招募了28名健康志愿者,让他们禁食24小时,并分别在基线、禁食后、复食3小时后对免疫细胞进行RNA测序和免疫表型分析。



选择这个时间点,主要是在以前的研究中发现,这套方案中NLRP3炎性小体和CD4+Th2细胞激活变化较为明显。



可以发现,实际上这条流程中是存在两个禁食期间的,24小时禁食之外,基线测得的实际上也是试验前一晚整夜禁食后的数据。


试验方法

对这三个时间点的外周血单个核细胞进行测序,可以发现存在大量的差异表达基因,而主成分分析(PCA)显示,热量暴露是驱动基因表达差异的主要因素。这些差异表达基因大多与T细胞生物学过程相关。



而且,与基线,也就是整夜禁食相比,24小时禁食后差异基因的表达幅度要更大。两种禁食带来的影响中有846个基因是一致的,主要包括T细胞激活、分化和聚集相关基因。



这表明,较长时间的禁食可能对参与T细胞免疫调节的基因表达有持续的影响。


表达差异幅度较大的基因均与免疫细胞有关

那么被影响到的细胞都有哪些呢?



通过免疫表型分析,研究者将细胞们分为三类:1,激活的单核细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞、CD4+Th1/2/17的信号减弱了;2,髓细胞、浆细胞样树突状细胞增加了;3,调节性T细胞、经典单核细胞、CD4+滤泡性辅助T细胞、活化的NK细胞、B细胞、CD8+Tc1/17不受影响。



进一步分析显示,禁食后Th1/17相关的细胞因子,例如IFN-γ、IL-17、IL-22等均显著降低。



由此可见,禁食的抗炎作用,主要来自于对辅助T细胞功能的抑制!



研究者还对更具体的机制进行了分析,发现一个转录因子FOXO4,它的大部分靶点都会随着禁食而上调,其下游的FKBP5则是最重要的变量。


FOXO4是调控网络的中心

研究者用小鼠禁食48小时模拟了人类禁食24小时的骨髓细胞免疫调节反应,同样发现了FOXO4和FKBP5的诱导和相应细胞因子的减少。



看来禁食是真的可以调节免疫功能,以后医生会不会开饿肚子处方呢?想想还有点馋了……

参考资料:

Johnson, J. B. et al. Alternate day calorie restriction improves clinical findings and reduces markers of oxidative stress and inflammation in overweight adults with moderate asthma. Free Radic. Biol. Med. 42, 665–674 (2007).

Fraser, D. A. et al. Reduction in serum leptin and IGF-1 but preserved T-lymphocyte numbers and activation after a ketogenic diet in rheumatoid arthritis patients. Clin. Exp. Rheumatol. 18, 209–214 (2000).

https://www.nature.com/articles/s42255-021-00356-0

Traba, J. et al. Fasting and refeeding differentially regulate NLRP3 inflammasome activation in human subjects. J. Clin. Invest. 125, 4592–4600 (2015).

Traba, J. et al. Prolonged fasting suppresses mitochondrial NLRP3 inflammasome assembly and activation via SIRT3-mediated activation of superoxide dismutase 2. J. Biol. Chem. 292, 12153–12164 (2017).
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