细胞重磅科学家发现热量限制饮食期间抗癌抗感染力增强

约束热量摄入的优点，是真不少。

要说这前三个功用，那还能够了解：摄入的热量少，就能瘦身，瘦身了就能改进血糖水平，看起来也会年青一些。可是这抗癌的效果，它是怎样来的呢？

尽管有种抗癌疗法叫做“饿死癌细胞”，但那也是经过药物堵截肿瘤的养分供给，而不是真的让人少吃。更何况，在抗癌的过程中，人体免疫系统也是需求耗费很多的能量的；吃进去的热量少了，免疫细胞哪儿来的力气抗癌呢，搞不好还有可能把免疫细胞饿死。

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这种对立的现象，不只呈现在抗癌方面。之前就有科学家观察到，急性原发感染后呈现的厌食反响，在特定的情况下能够促进动物存活[1，2]。

这些看上去失常的现象究竟是为啥呢？

来自美国国家过敏与感染性疾病研讨院的Yasmine Belkaid团队，近来给了咱们一个超奇特的答复。

他们发现，在热量约束期间，免疫细胞实际上也是抗不太住的。为了逃避热量约束带来的损伤，次级淋巴器官和外周血液中的回忆T细胞都纷繁搬迁到骨髓里边去（回爷爷奶奶家蹭饭了），而骨髓为了协助回忆T细胞保存实力，居然生出很多的脂肪细胞，给回忆T细胞供给口粮（仍是爷爷奶奶好啊）。

最厉害的是，别看这些回忆T细胞都进入骨髓躲灾荒去了，可是它们一点儿都没有对病原物和癌细胞放松警觉，一旦呈现异常，它们仍会活跃出动，并且战役力比正常饮食条件下更强。

这项重要的研讨成果今日宣布在《细胞》杂志上[3]。

Yasmine Belkaid（图源：NIH）

咱们人类之所以能称雄生物圈，除了要感谢大脑之外，还得感谢免疫系统。假如没有免疫系统，人体便是个天然的培养基。

咱们的免疫系统之所以强壮，免疫回忆功不可没。这种免疫回忆依赖于回忆T细胞的长时间存在感。回忆T细胞又分为中枢回忆T细胞、效应回忆T细胞和外周回忆T细胞，它们对全身的免疫监视功不可没[4，5]。此外，还有安排驻留回忆T细胞，它关于发动和扩大部分免疫反响至关重要[6]。

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为了确保回忆T细胞的能量供给，人体把白色脂肪安排开辟为回忆T细胞的能量补给站[7]。可是，在食物缺少或许长时间热量约束期间，白色脂肪会很多削减。那回忆T细胞怎样办？这个问题咱们等一等再答复。

Belkaid团队的研讨人员注意到，之前有研讨发现，在热量约束期间，尽管白色脂肪安排很多削减，可是却呈现了一个失常的现象，骨髓里边的脂肪添加[8]。

按说这都饿瘦了，骨髓怎样还暗里搞起能量小金库了呢？

这背面的原因，我猜你一定是猜到了。

骨髓是在给免疫细胞囤粮呢！

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为了证明这个猜测，研讨人员给小鼠的食物供给量削减50%。接连一周下来，小鼠们都瘦了，体重减轻在10%-15%之间，脂肪含量也下降。这是在预料之中的。

再一看次级淋巴器官的免疫细胞含量，发现抗原特异性的CD8+T细胞，CD4+T细胞，调理T细胞，天然杀伤细胞和老练B细胞的数量削减。连血液和脂肪安排也不破例。

不过，骨髓里边的抗原特异性的CD8+T细胞和CD4+T细胞的数量却添加了。并且这种添加似乎是回忆T细胞选择性的，由于调理T细胞、天然杀伤细胞、老练B细胞和浆细胞的数量并没有添加。

并且研讨人员还证明，这种一边削减，另一边增多的现象，不是有些其他当地的免疫细胞都死翘翘了，骨髓里边的繁衍多了导致的，而是一种从头散布。也便是说，细胞的确仍是那些细胞，它们仅仅换了个当地。

不只如此，与正常喂食的小鼠比较，热量约束小鼠的回忆T细胞即便进入骨髓，繁衍速率也是大幅下降（人家的确是在阅历灾荒）。

这就阐明，在能量供给削减的时分，回忆T细胞的确是跑到骨髓里边躲灾荒去了。

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那这就有个问题呈现了：怎么证明这些回忆T细胞不是当了逃兵了呢？

研讨人员从两个方面证明进骨髓的回忆T细胞并不是逃兵。

首要，他们观察到，热量约束期间进入骨髓的回忆T细胞，尽管由于处于节能状况丧失了不少技术，可是搬迁才能它一向保留着，只不过便是速度比之前慢了些。这就阐明，它们不是打算在骨髓常住不走了，而是“身在骨髓，心系全身健康”。

其次，研讨人员发现，假如在热量约束之前，免疫细胞对某种病原物或许癌细胞形成了免疫回忆；那么，即便在热量约束期间，身在骨髓的回忆T细胞还处于节能状况，只需相同的病原物再次侵略，癌细胞再次来袭，它们也能第一时间冲到战役第一线，杀死癌细胞和侵略的病原物。并且，与正常饮食的小鼠比较，这些处在热量约束条件下的回忆T细胞保护效果更强。

也便是说，在热量约束期间回到骨髓的回忆T细胞，不只不是逃兵，反而是保存防护实力，集聚更强壮的防护能量。

回忆T细胞与骨髓之间的互动，以及回忆T细胞技术晋级

正常情况下，文章写到这儿就应该完毕了，可是今日是个破例。

上面咱们只介绍了回忆T细胞，实际上骨髓在回忆T细胞回家的过程中所做的一切，更是让人动容。接下来，咱们就一起来看看。

研讨人员首要确认，在热量约束的条件下，是糖皮质激素发出了撤离的信号。之前有研讨发现，在热量约束之后，体内糖皮质激素的水平会添加[10]，出头确保能量的平衡。可是，糖皮质激素增多，会促进T细胞逝世[11]。这就适当所以强行赶T细胞走。

可是偌大一个人体，T细胞该去哪里呢？成果研讨人员发现，在热量约束期间，骨髓里边的糖皮质激素水平反而下降（骨髓：孙儿们，快回来吧，家里是安全的）。这是骨髓做的第一件工作。

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骨髓的失常体现，让研讨人员意识到，需求深入研讨骨髓的体现。紧接着，研讨人员给热量约束期间的骨髓做了RNA测序，他们发现，骨髓为了迎候免疫细胞回家，直接发生了重编程。与正常喂食的小鼠比较，有3981个基因的表达升高，4173个基因的表达下降。

其间改变最明显的是，触及脂肪生成的基因表达升高（给T细胞预备口粮），而参加B细胞发育的相关基因表达下调（自己亲生的儿子也顾不得了）。这是骨髓做的第二件工作。

此外，热量约束期间骨髓还有个失常的现象，红细胞数量添加。这又是为了什么呢？

本来老练的红细胞会发生鞘氨醇-1-磷酸（S1P）[12]，这个鞘氨醇-1-磷酸关于T细胞的搬迁非常重要[13]。这就适当于骨髓又给了T细胞回家的动力。这是骨髓做的第三件工作。

总的来说，骨髓在热量约束期间做的这三件事儿，让阅历灾荒的回忆T细胞没有后顾之虑的进入骨髓，不只在骨髓中保存了抵挡外敌的有生力气，并且还让T细胞变得更强壮。

这大约便是家的力气吧。

骨髓为回忆T细胞铺平回家之路

关于热量约束期间，免疫细胞和骨髓之间体现出的这种联系。Belkaid团队从进化的视点给出了一个引人深思的解说。

他们以为，大部分人能天天吃饱饭，其实也便是近100年的工作。实际上，在人类前史（或许动物史）上很长的一段时间内，都是出于饱一顿饿几顿的状况。在那种能量缺乏的条件下，T细胞和骨髓才进化出了这种近乎完美的协同联系，保存免疫回忆的火种。

说的简略点儿，“饱一顿饿几顿”或许热量约束或许才是支撑回忆T细胞功用的最理想状况。

再说的简略点儿，当今大部分人类，你们都吃的太多了。

修改神叨叨

科学家说了，这个研讨不能外推到人类的饮食管理上，尤其是患者我们耐性等着临床研讨吧~~

参考资料：

[1].Wang A, Huen S C, Luan H H, et al. Opposing Effects of Fasting metabolism on Tissue Tolerance in Bacterial and Viral Inflammation[J]. Cell, 2016, 166(6): 1512-1525.

[2].art B L. Biological Basis of the Behavior of Sick Animals[J]. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 1988, 12(2): 123-137.

[3].Nicholas Collins, Seong-Ji Han, et al. The Bone Marrow Protects and Optimizes Immunological Memory during Dietary Restriction[J]. Cell, 2019, 178(5): 1088-1101.

[4].Gerlach C, Moseman E A, Loughhead S M, et al. The Chemokine Receptor CX3CR1 Defines Three Antigen-Experienced CD8 T Cell Subsets with Distinct Roles in Immune Surveillance and Homeostasis[J]. Immunity, 2016, 45(6): 1270-1284.

[5].Sallusto F, Lenig D, Forster R, et al. Two subsets of memory T lymphocytes with distinct homing potentials and effector functions.[J]. Nature, 1999, 401(6754): 708-712.

[6].Jameson S C, Masopust D. Understanding Subset Diversity in T Cell Memory[J]. Immunity, 2018, 48(2): 214-226.

[7].Masopust D, Vezys V, Marzo A L, et al. Pillars Article: Preferential Localization of Effector Memory Cells in Nonlymphoid Tissue. Science. 2001. 291: 2413–2417[J]. Journal of Immunology, 2014, 192(3): 845-849.

[8].Devlin M J, Cloutier A M, Thomas N A, et al. Caloric restriction leads to high marrow adiposity and low bone mass in growing mice[J]. Journal of Bone and Mineral Research, 2010, 25(9): 2078-2088.

[9].Cawthorn W P, Scheller E L, Learman B S, et al. Bone Marrow Adipose Tissue Is an Endocrine Organ that Contributes to Increased Circulating Adiponectin during Caloric Restriction[J]. Cell metabolism, 2014, 20(2): 368-375.

[10].Cain D W, Cidlowski J A. Immune regulation by glucocorticoids[J]. Nature Reviews Immunology, 2017, 17(4): 233-247.

[11].Fujita Y, Murakami M, Ogawa Y, et al. Leptin inhibits stress-induced apoptosis of T lymphocytes[J]. Clinical and Experimental Immunology, 2002, 128(1): 21-26.

[12].Hanel P, Andreani P, Graler M H, et al. Erythrocytes store and release sphingosine 1-phosphate in blood[J]. The FASEB Journal, 2007, 21(4): 1202-1209.

[13].Cyster J G, Schwab S R. Sphingosine-1-Phosphate and Lymphocyte Egress from Lymphoid Organs[J]. Annual Review of Immunology, 2012, 30(1): 69-94.

本文作者 | BioTalker