人體傾向于利用碳水化合物來獲取快速能量 - 當(dāng)它們可用時。當(dāng)饑餓的碳水化合物，身體開始搶劫其替代能量儲存。

但禁食似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出能量替代的影響。在對人體血液的綜合分析中，研究人員注意到已建立的禁食標(biāo)記物等等。例如，他們發(fā)現(xiàn)檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生的物質(zhì)全球增加，這是一種生物釋放儲存在碳水化合物，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)化學(xué)鍵中的能量的過程。明顯的增加表明，在禁食期間，每個細(xì)胞運行的小型發(fā)電站都會被超速運轉(zhuǎn)。

禁食也似乎增強(qiáng)了嘌呤和嘧啶的代謝，嘌呤和嘧啶是在基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成中起關(guān)鍵作用的化學(xué)物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)表明，禁食可以重新編程哪些蛋白質(zhì)細(xì)胞在何時構(gòu)建，從而改變其功能。這種變化可以促進(jìn)細(xì)胞的體內(nèi)平衡，或者用于響應(yīng)環(huán)境影響來編輯它們的基因表達(dá)。

Van Andel研究所的科學(xué)家和合作者在一項早期研究中報告說，在禁食期間更普遍的代謝副產(chǎn)物可能會增強(qiáng)免疫細(xì)胞對抗感染和疾病的能力。

發(fā)表在《免疫》雜志上的研究結(jié)果，可能為未來個性化的飲食建議鋪平道路，以增加對感染、癌癥和其他疾病的治療。

該研究的通訊作者 Russell Jones博士說，“這項研究幫助我們更好地了解營養(yǎng)是如何影響免疫系統(tǒng)的，這是令人興奮的第一步，我們期待有一天將這些知識轉(zhuǎn)化為飲食建議，以增強(qiáng)免疫功能。”

這些發(fā)現(xiàn)集中在酮體上，酮體通常由肝臟產(chǎn)生，但當(dāng)葡萄糖供應(yīng)不足時，酮體的數(shù)量會增加。葡萄糖是細(xì)胞的主要能量來源。這可能發(fā)生在運動等消耗過程中，此時細(xì)胞正在迅速燃燒燃料，或者在禁食過程中，此時幾乎沒有食物可以被分解成葡萄糖。

作為補(bǔ)償，肝臟會加速產(chǎn)生酮體，為大腦和其他器官提供營養(yǎng)。研究表明，酮體也為免疫細(xì)胞提供能量，這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)闡明了飲食和免疫力之間的新聯(lián)系。

像身體中的其他細(xì)胞一樣，T細(xì)胞——免疫系統(tǒng)的戰(zhàn)士——從我們的飲食中吸收像葡萄糖這樣的營養(yǎng)物質(zhì)來產(chǎn)生完成它們工作所需的能量。Jones和他的同事證明T細(xì)胞更喜歡酮體而不是葡萄糖作為燃料來源。他們還發(fā)現(xiàn)，酮體通過對T細(xì)胞進(jìn)行重新編程來更好地中和威脅，從而改善T細(xì)胞的功能。相反，失去處理酮體的能力會導(dǎo)致T細(xì)胞功能缺陷，阻礙它們抵抗感染的能力。

作者假設(shè)，酮體可能是一種進(jìn)化上的失效保險，當(dāng)營養(yǎng)資源有限時，比如當(dāng)一個人在生病期間食欲受到抑制時，酮體可以增強(qiáng)免疫系統(tǒng)。

“這項工作強(qiáng)調(diào)了不同的營養(yǎng)燃料如何促進(jìn)不同的細(xì)胞功能，這也促進(jìn)了未來對考慮不同傳染病或癌癥背景下不同免疫細(xì)胞類型之間營養(yǎng)燃料利用模式多樣性的興趣。”

雖然該研究表明，通過禁食或間歇性禁食方案增加酮體可能在某些情況下增強(qiáng)T細(xì)胞功能，但其他研究表明，禁食可能會抑制免疫功能。這些研究并不是相互矛盾，而是闡明了飲食和免疫系統(tǒng)之間復(fù)雜的相互作用，并強(qiáng)調(diào)了對這種復(fù)雜關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步研究的必要性。

展望未來，Jones和同事將探索禁食和補(bǔ)充酮體如何影響免疫功能，重點關(guān)注T細(xì)胞對抗癌癥的能力。

文章標(biāo)題

Ketolysis drives CD8+ T cell effector function through effects on histone acetylation