Science新聞:膳食結(jié)構(gòu)對(duì)免疫的影響
日期:2014-01-08 09:13:42
免疫系統(tǒng)的活性過度會(huì)引起多種疾病,例如腸易激綜合癥和克羅恩病,甚至還會(huì)導(dǎo)致大腸癌。人們普遍認(rèn)為,蔬菜和水果中的纖維能夠幫助機(jī)體平息過于活躍的免疫系統(tǒng)?,F(xiàn)在科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),富含纖維的膳食還可以改變骨髓中的免疫細(xì)胞生成,幫助機(jī)體抵御哮喘。哮喘是一種炎癥性疾病,會(huì)引起肺部氣道發(fā)生緊縮。這項(xiàng)研究發(fā)表在本期的Nature Medicine雜志上,Science網(wǎng)站以新聞形式報(bào)導(dǎo)了這一成果。
當(dāng)我們食用蔬菜和水果時(shí),腸道內(nèi)天然存在的細(xì)菌會(huì)幫助我們消化纖維。這些微生物能攝取“可溶”的纖維(例如蘋果、梨、草莓、柑橘和洋蔥中的果膠),將其發(fā)酵生成特定類型的脂肪酸。這些脂肪酸能夠與免疫細(xì)胞相互作用,幫助其對(duì)炎癥進(jìn)行控制。此前,人們還不清楚這種抗炎癥效應(yīng)是否能擴(kuò)展到消化道以外。不過,這些脂肪酸的確能夠在血液中循環(huán),很可能對(duì)機(jī)體內(nèi)的免疫細(xì)胞產(chǎn)生影響。
這意味著,膳食纖維也可能影響其他炎癥性疾病,例如哮喘。人們發(fā)現(xiàn),自上世紀(jì)六十年代以來,西方國家的纖維消耗量慢慢減少,同時(shí)哮喘的發(fā)病率逐步增加。而在不那么發(fā)達(dá)的地區(qū)(例如非洲),水果和蔬菜還是膳食的主體,哮喘在這些地區(qū)也沒那么普遍。
近日,Lausanne大學(xué)的免疫學(xué)家Benjamin Marsland與同事合作,給小鼠喂以低纖維含量的食物。兩周后,研究人員讓小鼠接觸來自塵螨的過敏原,這種過敏原是人類過敏和哮喘中的關(guān)鍵觸發(fā)因素。他們發(fā)現(xiàn),小鼠表現(xiàn)出過度的哮喘反應(yīng),包括肺部出現(xiàn)炎癥物質(zhì)以及氣道緊縮。氣道緊縮是哮喘患者的常見癥狀,會(huì)導(dǎo)致氣喘和呼吸短促。
研究人員又給另一組小鼠喂了兩周富含果膠的食物,然后再讓它們接觸塵螨提取物。研究顯示,這些小鼠的炎癥反應(yīng)有所減弱,其體內(nèi)的免疫細(xì)胞(嗜酸粒細(xì)胞)和IgE水平幾乎減半,小鼠的氣道緊縮也得到了明顯改善。在發(fā)生過敏或哮喘時(shí),機(jī)體內(nèi)的嗜酸粒細(xì)胞和IgE水平通常會(huì)升高。
隨后,研究人員將小鼠分為正常膳食、低纖維膳食和高纖維膳食三組,并對(duì)它們的糞便進(jìn)行分析。他們發(fā)現(xiàn),在喂食果膠的小鼠中,最能生產(chǎn)抗炎癥脂肪酸的細(xì)菌更為普遍,大約是低纖維膳食小鼠的兩倍。進(jìn)一步研究顯示,在高纖維膳食組的糞便和血液中,抗炎癥脂肪酸的含量都很高。
那么是血液中的脂肪酸對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行抑制么?這種抑制是否足以平息哮喘反應(yīng)呢?為此,研究人員給小鼠注射了抗炎癥脂肪酸中的一種,丙酸酯(propionate)。兩周后,在面對(duì)塵螨提取物時(shí),這些小鼠體內(nèi)的炎癥標(biāo)志物減少,氣道緊縮得到改善。另外,小鼠體內(nèi)的樹突細(xì)胞也發(fā)生了改變。樹突細(xì)胞是一種關(guān)鍵的免疫細(xì)胞,它既能降低免疫系統(tǒng)的活性,也能增強(qiáng)免疫應(yīng)答,這完全取決于樹突細(xì)胞給其他免疫細(xì)胞發(fā)出的信號(hào)。研究顯示,在高纖維膳食的小鼠中,樹突細(xì)胞更少啟動(dòng)效應(yīng)細(xì)胞,而效應(yīng)細(xì)胞在過敏性哮喘中起關(guān)鍵性的作用。
最后研究人員發(fā)現(xiàn),注射丙酸酯的小鼠體內(nèi),生成了更多的前體細(xì)胞,這些前體細(xì)胞分化成了抵御哮喘的樹突細(xì)胞。“我們的研究首次展現(xiàn),膳食能夠影響骨髓中的免疫細(xì)胞生成。這將幫助我們進(jìn)一步理解,免疫細(xì)胞前體離開骨髓并擴(kuò)散到各組織的過程,”Marsland 說。
研究人員準(zhǔn)備進(jìn)一步研究,是否可以將提純的丙酸酯或其他類似脂肪酸作為膳食補(bǔ)充劑,為哮喘患者提供幫助。不過他們強(qiáng)調(diào),富含纖維的平衡膳食,是抵抗炎癥的最佳途徑。
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