牛肉和乳制品中的反式牛油酸可提高癌症免疫反应
时间:2023-12-07 07:38
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由 芝加哥大学 
一项新的研究表明，反式牛油酸 (TVA) 是一种长链脂肪酸，存在于牛和羊等食草动物的肉类和奶制品中，可提高 CD8 + T 细胞浸润肿瘤和杀死癌细胞的能力由芝加哥大学的研究人员提出。 这项名为“Trans-vaccenic Acid reprograms CD8 + T cells and anti-tumorimmunity”的研究发表在《自然》杂志上，该研究还表明，血液中循环的 TVA 水平较高的患者对免疫疗法的反应更好，这表明它有潜力作为一种治疗方法。营养补充剂以补充癌症的临床治疗。
“有许多研究试图破译饮食与人类健康之间的联系，但由于人们吃的食物种类繁多，因此很难理解其潜在机制。但如果我们只关注从食物中提取的营养物质和代谢物，我们开始了解它们如何影响生理学和病理学，”芝加哥大学珍妮特·戴维森·罗利杰出医学教授、该研究的资深作者之一陈静博士说。 “通过关注能够激活 T 细胞反应的营养物质，我们发现了一种实际上可以通过激活重要的免疫途径来增强抗肿瘤免疫力的营养物质。” 寻找激活免疫细胞的营养物质陈的实验室专注于了解血液中循环的代谢物、营养物质和其他分子如何影响癌症的发展和对癌症治疗的反应。 对于这项新研究，两名博士后研究员范浩博士。共同第一作者、夏思源博士从大约 700 种来自食物的已知代谢物的数据库入手，组装了一个由 235 种源自营养素的生物活性分子组成的“血液营养素”化合物库。 他们筛选了这个新库中的化合物，以确定它们通过激活 CD8 + T 细胞（一组对于杀死癌细胞或病毒感染细胞至关重要的免疫细胞）来影响抗肿瘤免疫的能力。 在科学家评估了人类和小鼠细胞中的前六名候选者后，他们发现 TVA 表现最好。TVA 是母乳中最丰富的反式脂肪酸，但人体无法自行产生。只有大约 20% 的 TVA 被分解成其他副产品，剩下 80% 在血液中循环。“这意味着它肯定还有其他作用，所以我们开始更多地研究它，”陈说。 研究人员随后对不同肿瘤类型的细胞和小鼠模型进行了一系列实验。与喂食对照饮食的小鼠相比，喂食富含 TVA 的饮食的小鼠显着降低了黑色素瘤和结肠癌细胞的肿瘤生长潜力。TVA饮食还增强了CD8 + T细胞浸润肿瘤 的能力。 该团队还进行了一系列分子和遗传分析，以了解 TVA 如何影响 T 细胞。其中包括一种监测单链 DNA 转录的新技术，称为酮醛辅助单链 DNA 测序 (KAS-seq)，由芝加哥大学 John T. Wilson 化学杰出服务教授 Chuan He 博士开发以及该研究的另一位资深作者。 Chen 和 He 实验室进行的这些额外测定表明，TVA 会使细胞表面一种名为 GPR43 的受体失活，该受体通常由肠道微生物群产生的短链脂肪酸激活。TVA 可以抑制这些短链脂肪酸并激活称为 CREB ??途径的细胞信号传导过程，该途径参与多种功能，包括细胞生长、存活和分化。 研究小组还表明，仅从 CD8 + T 细胞中去除 GPR43 受体的小鼠模型也缺乏抗肿瘤能力的提高。 最后，该团队还与芝加哥大学医学教授 Justin Kline 博士合作，分析了接受 CAR-T 细胞免疫疗法治疗淋巴瘤的患者的血液样本。 他们发现，TVA 水平较高的患者往往比水平较低的患者对治疗的反应更好。他们还与 Anjuli Seth Nayak 医学教授 Wendy Stock 博士合作测试了白血病细胞系，发现 TVA 增强了免疫治疗药物杀死白血病细胞的能力。 关注营养，而不是食物
该研究表明，TVA 可以用作膳食补充剂，以帮助各种基于 T 细胞的癌症治疗，不过 Chen 指出，重要的是确定营养素本身的最佳含量，而不是食物来源。 越来越多的证据表明食用过多红肉和奶制品会对健康产生不利影响，因此这项研究不应被视为多吃芝士汉堡和披萨的借口；相反，它表明 TVA 等营养补充剂可用于促进 T 细胞活性。陈认为可能还有其他营养素可以起到同样的作用。 “早期数据显示，植物中的其他脂肪酸通过类似的受体发出信号，因此我们相信植物中的营养物质很可能也可以通过激活 CREB ??途径来发挥同样的作用，”他说。 这项新研究还强调了这种“代谢组学”方法在了解饮食的组成部分如何影响我们的健康方面的前景。陈说，他的团队希望建立一个全面的血液循环营养物质库，以了解它们对免疫和衰老等其他生物过程的影响。 “经过数百万年的进化，只有几百种来自食物的代谢物最终在血液中循环，这意味着它们在我们的生物学中可能具有一定的重要性，”陈说。“看到像 TVA 这样的单一营养素对目标免疫细胞类型具有非常有针对性的机制，在整个生物体水平上产生非常深刻的生理反应 - 我发现这真的令人惊奇和有趣。” (责任编辑：泉水) Trans-vaccenic Acid reprograms CD8 + T cells and anti-tumorimmunity 摘要 饮食来源的营养素通过提供能量和生物合成构件以及作为调节分子发挥作用，与人体生理学有着千丝万缕的联系。然而，人体内循环营养物质影响特定生理过程的机制仍然很大程度上未知。在这里，我们使用基于血液营养化合物库的筛选方法来证明膳食反式牛油酸（TVA）直接促进体内效应CD8+ T细胞功能和抗肿瘤免疫。 TVA 是母乳中富含的反式脂肪酸的主要形式，但人体不能内源产生 TVA。人类循环中的 TVA 主要来自反刍动物源性食品，包括牛肉、羊肉和牛奶和黄油等乳制品，但人类或小鼠分别只有约 19% 或 12% 的膳食 TVA 转化为瘤胃酸 。从机制上讲，TVA 会使细胞表面受体 GPR43 失活，GPR43 是一种由其短链脂肪酸配体激活的免疫调节性 G 蛋白偶联受体。因此，TVA 拮抗 GPR43 的短链脂肪酸激动剂，导致 cAMP-PKA-CREB 轴激活，从而增强 CD8+ T 细胞功能。这些发现表明，饮食来源的 TVA 代表了 CD8+ T 细胞的宿主外源性重编程机制，而不是宿主内肠道微生物群来源的短链脂肪酸。因此，TVA 具有治疗肿瘤的转化潜力。 |
