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高飽和脂肪飲食會以好的和壞的方式重新編程免疫細胞

高飽和脂肪飲食會以好的和壞的方式重新編程免疫細胞
  • 只吃高飽和脂肪飲食的小鼠的免疫系統發生了改變,包括能夠更好地抵抗感染,但更容易患敗血症和發炎。 

  • 研究人員重點研究了生酮飲食小鼠血液中發現的一種特殊脂肪:棕櫚酸,它常見於動物脂肪和乳製品中。

  • 值得注意的是,注射棕櫚酸的正常飲食小鼠也變得更容易罹患敗血症。

  • 然而,接受棕櫚酸治療的小鼠也比未經治療的小鼠更能抵抗念珠菌感染,這表明這是一把雙面刃。

  • 此外,當研究人員給小鼠餵食生酮飲食兩週,並在最後三天給它們餵食油酸(在橄欖油中發現)時,它們不再表現出對敗血症的易感性增加。

這篇文章發表在 sciencedaily.com 上:

波特蘭州立大學研究人員的一項新研究首次表明,只吃富含飽和脂肪的飲食可以重新編程小鼠的免疫系統,使其能夠更好地抵抗感染,但更容易受到全身發炎的影響,包括敗血症。 波西米亞州立大學生物學助理教授布魯克·納皮爾領導了這項研究,該研究發表在 電子生活.

生酮或「酮」飲食是一種流行的高脂肪飲食,用於減肥或控制癲癇發作。 這項研究表明,當小鼠食用富含飽和脂肪的生酮飲食時,會對它們的免疫系統產生重大影響。

納皮爾及其同事先前的一項研究發現,與餵食標準飲食的小鼠相比,餵食高脂肪、高糖西方飲食的小鼠更容易患敗血症,且死亡率更高。 在目前的研究中,研究人員在餵食高脂肪生酮飲食的小鼠中發現了類似的效果,這表明飲食脂肪可能在敗血症中發揮作用。

研究人員重點研究了生酮飲食小鼠血液中發現的一種特殊脂肪:棕櫚酸,它常見於動物脂肪和乳製品中。 值得注意的是,注射棕櫚酸的正常飲食小鼠也變得更容易罹患敗血症。

納皮爾說:“正是接觸這種飽和脂肪,才使他們更容易患敗血症死亡。” “你的飲食中可能含有一種特定的脂肪,會導致如此嚴重的疾病後果,這一想法有點令人難以置信。”

納皮爾和她的團隊接下來探討了高水平的棕櫚酸究竟如何引發敗血症。 當他們注意到餵食西方飲食的小鼠、餵食生酮飲食的小鼠和接受棕櫚酸治療的小鼠時,他們的第一個線索出現了,這些小鼠都具有高水平的發炎細胞因子和免疫激素,這些激素可以在敗血症期間引起發燒和全身性發炎。

發炎細胞因子的存在表明棕櫚酸可能透過引起發炎來影響免疫系統,但納皮爾很快就發現這個故事比這更複雜,也更有趣。

一把雙面刃

哺乳動物的免疫系統有兩個主要組成部分:更原始、持續時間較短的先天免疫系統和持續時間較長的適應性免疫系統。

當您生病時,您的適應性免疫系統會產生抗體,讓您的身體做好抵抗未來感染的準備。 這是一種生物「記憶」形式,可以持續數月、數年,甚至一輩子。

生物學家最近了解到,先天免疫系統也可以保存記憶,儘管其細胞在血液中只能維持一週到一個月。 先天免疫系統的「記憶」來自於改變骨髓中的幹細胞,這些幹細胞會產生未來的先天免疫細胞,這種反應稱為訓練免疫。

在這項研究中,納皮爾和同事發現棕櫚酸可以激發經過訓練的免疫力。 這些脂肪可作為“短暫的發炎脈衝”,改變小鼠骨髓中幹細胞的功能,以便它們在未來產生更多的發炎先天免疫細胞。 這意味著當先天免疫系統隨後遇到第二次發炎刺激時,它的反應會更加強烈。 有時,如膿毒症的情況,這種反應過於強烈。

納皮爾說:“我們的模型首次證明飲食成分可以產生第一次發炎脈衝。” 「脂肪正在重新編程它們的幹細胞,以產生更多的發炎先天免疫細胞,而這些先天免疫細胞——當它們被放入敗血症疾病模型時——會產生更多的細胞因子、更多的發燒和更高的死亡率。”

但這並不是故事的全部——因為發炎並不總是壞事。

納皮爾說:“如果你只是感染,發炎越多越好,因為你可以更快地清除感染。”

研究人員發現,用棕櫚酸治療的小鼠也出現了這種情況。 與未經治療的小鼠相比,它們能夠更好地抵抗念珠菌感染。

納皮爾說:“這是一把雙刃劍,如果你接觸高脂肪,然後接觸一種疾病,更多的炎症會加劇疾病,那麼這是一件壞事。” “但如果你吃高脂肪,然後受到感染,而更多的發炎可以幫助你更快地清除感染,這是一件好事。”

並非所有脂肪都是一樣的

納皮爾和同事也發現,另一種脂肪可能能夠抵消棕櫚酸的有害影響。 油酸是一種多元不飽和脂肪,存在於包括橄欖油在內的許多植物油中,可以阻止神經醯胺的合成,神經醯胺是一種脂肪物質,可以引發細胞壓力反應,並可能在導致敗血症的過度發炎反應中發揮作用。

當研究人員給小鼠餵食生酮飲食兩週,並在最後三天給它們餵食油酸時,它們不再表現出對敗血症的敏感性增加。

「這絕對令人震驚,」納皮爾說。

雖然還需要更多的研究來了解這項研究的結果如何適用於人類,但這些結果可能表明,一個人所吃的脂肪類型可能會影響其免疫系統的功能和對疾病的易感性。

「如果你的酮類飲食中含有大量乳製品和紅肉,你就會獲得非常高水平的棕櫚酸。如果不使用橄欖油等多元不飽和脂肪來抵消這一點,那麼它看起來會非常低。 「你可能會讓自己更容易患敗血症,這是合理的,」內皮爾說,並指出這項研究絕不是反對生酮飲食的紅色標記。 “同樣地,如果你吃大量的棕櫚酸,你也可以在全球大流行期間幫助自己清除感染。”

這些結果也可能與醫院有關。 例如,它們可能會導致透過飼管餵食的人的飲食發生變化,或告知如何最好地服用溶解在脂肪酸中的藥物。 醫療保健提供者有一天可能會根據患者感染或敗血症的特定風險增加或減少患者的油酸和棕櫚酸的比例。

「我們肯定正在尋找將這項新科學應用於臨床問題的方法,」納皮爾說。

實驗室也正在探索母乳中棕櫚酸的影響。 「我們現在正試圖了解母親攝取的脂肪水平是否會影響斷奶孩子的先天免疫反應,因為顯然,對脂肪的這種反應必須在進化過程中得到保留,」她說。 “我們的假設是母乳中的棕櫚酸可以保護新生兒在斷奶期間免受感染。”


故事來源:

材料 由...提供 波特蘭州立大學。 原作者:薩默艾倫。 注意:內容的風格和長度可能會被編輯。


期刊參考:

  1. 艾美·L·索弗特、詹姆斯·惠克曼、斯特·克·特拉克斯勒、瑞秋·M·彼得森、特倫特·沃、西德尼·J·萊什利、娜塔莉亞·舒爾真科、露絲·J·納皮爾、布魯克·阿納皮爾。 豐富的飲食飽和脂肪酸透過神經醯胺的產生誘導訓練有素的免疫力,從而增強內毒素血症的嚴重程度和感染的清除. 電子生活, 2022; 11 數字編號: 10.7554/埃萊夫.76744


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