牛肉和乳製品中的反式牛油酸可提高癌症免疫反應
時間:2023-12-07 07:38
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由 芝加哥大學 
一項新的研究表明，反式牛油酸 (TVA) 是一種長鏈脂肪酸，存在於牛和羊等食草動物的肉類和奶製品中，可提高 CD8 + T 細胞浸潤腫瘤和殺死癌細胞的能力由芝加哥大學的研究人員提出。 這項名為“Trans-vaccenic Acid reprograms CD8 + T cells and anti-tumorimmunity”的研究發表在《自然》雜誌上，該研究還表明，血液中循環的 TVA 水平較高的患者對免疫療法的反應更好，這表明它有潛力作為一種治療方法。營養補充劑以補充癌症的臨床治療。
“有許多研究試圖破譯飲食與人類健康之間的聯係，但由於人們吃的食物種類繁多，因此很難理解其潛在機製。但如果我們隻關注從食物中提取的營養物質和代謝物，我們開始了解它們如何影響生理學和病理學，”芝加哥大學珍妮特·戴維森·羅利傑出醫學教授、該研究的資深作者之一陳靜博士說。 “通過關注能夠激活 T 細胞反應的營養物質，我們發現了一種實際上可以通過激活重要的免疫途徑來增強抗腫瘤免疫力的營養物質。” 尋找激活免疫細胞的營養物質陳的實驗室專注於了解血液中循環的代謝物、營養物質和其他分子如何影響癌症的發展和對癌症治療的反應。 對於這項新研究，兩名博士後研究員範浩博士。共同第一作者、夏思源博士從大約 700 種來自食物的已知代謝物的數據庫入手，組裝了一個由 235 種源自營養素的生物活性分子組成的“血液營養素”化合物庫。 他們篩選了這個新庫中的化合物，以確定它們通過激活 CD8 + T 細胞（一組對於殺死癌細胞或病毒感染細胞至關重要的免疫細胞）來影響抗腫瘤免疫的能力。 在科學家評估了人類和小鼠細胞中的前六名候選者後，他們發現 TVA 表現最好。TVA 是母乳中最豐富的反式脂肪酸，但人體無法自行產生。隻有大約 20% 的 TVA 被分解成其他副產品，剩下 80% 在血液中循環。“這意味著它肯定還有其他作用，所以我們開始更多地研究它，”陳說。 研究人員隨後對不同腫瘤類型的細胞和小鼠模型進行了一係列實驗。與喂食對照飲食的小鼠相比，喂食富含 TVA 的飲食的小鼠顯著降低了黑色素瘤和結腸癌細胞的腫瘤生長潛力。TVA飲食還增強了CD8 + T細胞浸潤腫瘤 的能力。 該團隊還進行了一係列分子和遺傳分析，以了解 TVA 如何影響 T 細胞。其中包括一種監測單鏈 DNA 轉錄的新技術，稱為酮醛輔助單鏈 DNA 測序 (KAS-seq)，由芝加哥大學 John T. Wilson 化學傑出服務教授 Chuan He 博士開發以及該研究的另一位資深作者。 Chen 和 He 實驗室進行的這些額外測定表明，TVA 會使細胞表麵一種名為 GPR43 的受體失活，該受體通常由腸道微生物群產生的短鏈脂肪酸激活。TVA 可以抑製這些短鏈脂肪酸並激活稱為 CREB ??途徑的細胞信號傳導過程，該途徑參與多種功能，包括細胞生長、存活和分化。 研究小組還表明，僅從 CD8 + T 細胞中去除 GPR43 受體的小鼠模型也缺乏抗腫瘤能力的提高。 最後，該團隊還與芝加哥大學醫學教授 Justin Kline 博士合作，分析了接受 CAR-T 細胞免疫療法治療淋巴瘤的患者的血液樣本。 他們發現，TVA 水平較高的患者往往比水平較低的患者對治療的反應更好。他們還與 Anjuli Seth Nayak 醫學教授 Wendy Stock 博士合作測試了白血病細胞係，發現 TVA 增強了免疫治療藥物殺死白血病細胞的能力。 關注營養，而不是食物
該研究表明，TVA 可以用作膳食補充劑，以幫助各種基於 T 細胞的癌症治療，不過 Chen 指出，重要的是確定營養素本身的最佳含量，而不是食物來源。 越來越多的證據表明食用過多紅肉和奶製品會對健康產生不利影響，因此這項研究不應被視為多吃芝士漢堡和披薩的借口；相反，它表明 TVA 等營養補充劑可用於促進 T 細胞活性。陳認為可能還有其他營養素可以起到同樣的作用。 “早期數據顯示，植物中的其他脂肪酸通過類似的受體發出信號，因此我們相信植物中的營養物質很可能也可以通過激活 CREB ??途徑來發揮同樣的作用，”他說。 這項新研究還強調了這種“代謝組學”方法在了解飲食的組成部分如何影響我們的健康方麵的前景。陳說，他的團隊希望建立一個全麵的血液循環營養物質庫，以了解它們對免疫和衰老等其他生物過程的影響。 “經過數百萬年的進化，隻有幾百種來自食物的代謝物最終在血液中循環，這意味著它們在我們的生物學中可能具有一定的重要性，”陳說。“看到像 TVA 這樣的單一營養素對目標免疫細胞類型具有非常有針對性的機製，在整個生物體水平上產生非常深刻的生理反應 - 我發現這真的令人驚奇和有趣。” (責任編輯：泉水) Trans-vaccenic Acid reprograms CD8 + T cells and anti-tumorimmunity 摘要 飲食來源的營養素通過提供能量和生物合成構件以及作為調節分子發揮作用，與人體生理學有著千絲萬縷的聯係。然而，人體內循環營養物質影響特定生理過程的機製仍然很大程度上未知。在這裏，我們使用基於血液營養化合物庫的篩選方法來證明膳食反式牛油酸（TVA）直接促進體內效應CD8+ T細胞功能和抗腫瘤免疫。 TVA 是母乳中富含的反式脂肪酸的主要形式，但人體不能內源產生 TVA。人類循環中的 TVA 主要來自反芻動物源性食品，包括牛肉、羊肉和牛奶和黃油等乳製品，但人類或小鼠分別隻有約 19% 或 12% 的膳食 TVA 轉化為瘤胃酸 。從機製上講，TVA 會使細胞表麵受體 GPR43 失活，GPR43 是一種由其短鏈脂肪酸配體激活的免疫調節性 G 蛋白偶聯受體。因此，TVA 拮抗 GPR43 的短鏈脂肪酸激動劑，導致 cAMP-PKA-CREB 軸激活，從而增強 CD8+ T 細胞功能。這些發現表明，飲食來源的 TVA 代表了 CD8+ T 細胞的宿主外源性重編程機製，而不是宿主內腸道微生物群來源的短鏈脂肪酸。因此，TVA 具有治療腫瘤的轉化潛力。 |
