2018-01-23?學術(shù)經(jīng)緯?永遠的華西
今天，頂尖學術(shù)期刊《細胞》在線發(fā)表了一篇非常吸引眼球的論文——來自德國波恩大學（University of Bonn）的一項研究發(fā)現(xiàn)，不健康的高脂高熱量食物就像細菌一樣，會引起免疫系統(tǒng)的過度活躍。更糟糕的是，即便最終換回健康飲食，免疫系統(tǒng)也難以恢復(fù)平靜。
為了研究高脂高熱量的“西方食品”對健康的危害，研究人員首先給小鼠喂食了一個月的高糖、高脂肪、低纖維的食物。隨后，研究人員們意外發(fā)現(xiàn)，這些小鼠竟出現(xiàn)了嚴重的全身性炎癥反應(yīng)。
“這些不健康的食物在血液中引起了粒細胞和單核細胞等特定免疫細胞的增加，這完全出乎意料，”該研究的共同第一作者Anette Christ博士說道：“這些結(jié)果表明骨髓里的免疫細胞祖細胞參與這個過程?！?/p>
為了更好地了解這個現(xiàn)象背后的機理，研究人員進一步分離和分析了吃 “垃圾食物”的小鼠、或是健康小鼠的骨髓免疫細胞，了解它們的功能和激活狀態(tài)是否會有所變化?！?b>基因組學的研究表明，西方食物激活了大量祖細胞里的基因，”該文章的作者之一，波恩大學生命科學與醫(yī)學研究所的Joachim Schultze教授說道：“這些受影響的基因會導(dǎo)致免疫細胞的增殖與成熟?！?/p>
在他們看來，高脂高熱量的食物能讓身體迅速組建起一支強大的“免疫細胞大軍”，引起炎癥。而當這些小鼠重新攝入健康的谷物食品后，盡管急性炎癥消失了，那些由高脂高熱量食物激活的基因卻沒有恢復(fù)原有的狀態(tài)。在恢復(fù)健康飲食的4周后，許多被激活的基因依舊處于激活狀態(tài)，源源不斷地對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
看到這些結(jié)果，研究人員們簡直不敢相信自己的眼睛?！?b>僅僅是在最近，我們才剛剛發(fā)現(xiàn)先天免疫系統(tǒng)也有記憶力，”該研究的通訊作者、波恩大學先天免疫研究所主任Eicke Latz教授說道：“在感染后，身體的防御系統(tǒng)會保持警覺狀態(tài)，從而能更快對新的攻擊做出應(yīng)對。”這種現(xiàn)象被稱為“先天免疫力的訓(xùn)練”，一般由細菌感染引起。誰也沒有想到，不健康的食物也有同樣的效果。
那么，免疫系統(tǒng)又是怎么知道身體攝入了不健康的食物呢？研究人員們進一步在更多小鼠個體中尋找線索。他們發(fā)現(xiàn)，在那些免疫系統(tǒng)因為垃圾食品激活而變得特別活躍的小鼠中，NLRP3炎癥小體扮演了關(guān)鍵角色。炎癥小體是一類蛋白復(fù)合體，在細胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)過程中起到了重要的作用。它們能識別致病物質(zhì)，短期內(nèi)釋放大量的炎癥信號。
另一方面，高脂高熱量的食物還能長期影響到染色體的結(jié)構(gòu)！在通常情況下，DNA纏繞在特定的蛋白周邊，從而讓自己得到高度壓縮，儲存于細胞核中。這帶來了一個潛在的問題——那些纏繞得太緊的DNA片段，里頭儲存的遺傳信息就不容易被讀取。
那些不健康的食物可好，竟能讓這些原本纏得緊緊的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生松動，讓上面的基因更容易被讀取，從而影響生物體的基因表達?！把装Y小體能帶來這種表觀遺傳上的變化，” Latz教授說道：“因此，即便是很小的刺激，免疫系統(tǒng)也會出現(xiàn)強大的炎癥反應(yīng)。”
這些炎癥反應(yīng)會帶來嚴重的健康問題。研究人員們相信，這會加速心血管疾病或是2型糖尿病的發(fā)生?！斑@些發(fā)現(xiàn)有重要的社會意義，” Latz教授說道：“健康飲食需要在教育中得到更大的強調(diào)。只有這樣，我們才能讓我們的孩子在還小的時候，就抵抗食品工業(yè)帶來的誘惑。孩子們能選擇每天吃的食物，我們要讓孩子們在選擇食物時，清楚地了解自己的決定。”
飲食對健康至關(guān)重要。隨著生活和醫(yī)療水平的不斷提高，在最近的幾個世紀，西方國家的人均壽命一直在穩(wěn)定增長。然而，這一趨勢在近年首次出現(xiàn)下滑。今日出生的嬰兒，或許活得要比他們的父母更短。許多人相信，不健康的飲食，外加缺乏運動，與這個不幸的現(xiàn)象息息相關(guān)。隨著全球肥胖癥、糖尿病患者的不斷增加，為了自己的健康，或許是時候重新考慮一下你的飲食結(jié)構(gòu)了！
參考資料：
[1] Fast food makes the immune system more aggressive in the long term
[2] Western Diet Triggers NLRP3-Dependent Innate Immune Reprogramming
本文轉(zhuǎn)載自 ?藥明康德
本文轉(zhuǎn)載自 ?學術(shù)經(jīng)緯
《細胞》：“洋快餐”對先天免疫系統(tǒng)來說竟然堪比致病細菌 | 科學大發(fā)現(xiàn)
原創(chuàng)2018-01-12代絲雨奇點網(wǎng)
在奇點糕上小學的時候，家鄉(xiāng)有了第一家麥當勞。那時候最受追捧的同學不是那個學習最好的，也不是那個最漂亮的，而是那個有零花錢吃得起“洋快餐”的。
那個時候漢堡薯條還是有點奢侈的美食，現(xiàn)在則不是什么稀罕玩意兒了（今天中午還吃了），更有人因為它們的高脂高糖高熱量，碰也不碰一口。
不碰就對了！超不健康的營養(yǎng)構(gòu)成是一方面，除了讓你變胖，“洋食”還讓你生病啊！
本周的《細胞》雜志上，來自德國波恩大學Eicke Latz教授團隊狠狠扎了一把心。“西式飲食”能夠激活先天免疫、引起機體的炎癥，作用類似于細菌感染。長期來看，這些不健康的食物會過度激活免疫系統(tǒng)，使機體的防御功能更敏感、更具有攻擊性。而且就算恢復(fù)了健康的飲食習慣，這種激活作用依舊會存在很長一段時間。[1]
這意味著，對于一些與慢性炎癥有關(guān)的疾病，比如說動脈粥樣硬化和2型糖尿病，“西式飲食”本身很可能就有加速作用，都等不到胖了。
通訊作者Eicke Latz（左）與一作Anette Christ（右）
所謂西式飲食，指的是以高飽和脂肪、低纖維、高精制糖、高加工肉類等特征為主的一類飲食，在國內(nèi)大有愛好者，西方國家更是以它為主要的飲食構(gòu)成。與之相對的，奇點糕老是看見類似的新聞，美國人胖了，越來越胖了……胖不要緊，要緊的是隨之而來的嚴重后果。近幾百年以來，西方國家的平均預(yù)期壽命一直在穩(wěn)定提高，然而近年的趨勢卻有被打破的跡象：現(xiàn)在的孩子，恐怕活不過父母了。
為啥？因為他們不光不愛動，還凈吃垃圾食品。
為了搞清楚西式飲食的危害，研究者們決定拿小鼠做個實驗。他們選定了一種動脈粥樣硬化的模式小鼠，這種小鼠在轉(zhuǎn)運膽固醇方面有缺陷，脂質(zhì)很容易沉積在血管中造成病變。研究者給這些小鼠提供了一個月高脂高卡的西式飲食。
在這種情況下，小鼠迅速生病不奇怪，奇怪的是，它們竟然產(chǎn)生了劇烈的全身炎癥反應(yīng)，活像是被啥感染了一樣！
西式飲食小鼠血漿膽固醇升高（B），多種炎癥因子表達增加（C）
與感染的表現(xiàn)一致，小鼠體內(nèi)多種與炎癥相關(guān)的細胞因子表達上調(diào)，粒細胞、單核細胞等免疫細胞也隨之增加。
各免疫細胞水平增加
而當研究者讓小鼠恢復(fù)了正常的飲食之后，小鼠體內(nèi)的急性炎癥就消失了。
不過可別高興得太早。雖然炎癥癥狀不見了，但這并不意味著曾經(jīng)吃的那些垃圾食品都過去了。
研究者對小鼠的骨髓祖細胞進行了基因分析，發(fā)現(xiàn)西式飲食激活了大量的基因，其中包括一大批與增殖有關(guān)的基因。而且這類基因在正常飲食持續(xù)了四周以后依舊很活躍。把這些細胞提取到體外，利用脂多糖（LPS）誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。果不其然，來自高脂飲食小鼠的細胞展現(xiàn)了更強的免疫反應(yīng)，而且那些后來正常吃飯的小鼠細胞免疫反應(yīng)也很強。
恢復(fù)了正常飲食的小鼠免疫細胞還是受到了影響??????????????????????????????
這里就要提到一個很有意思的概念——免疫訓(xùn)練。
一般我們認為，適應(yīng)性免疫才有“記憶”。當一個病原體進入身體，免疫系統(tǒng)在積極殺掉它的同時，還會讓適應(yīng)性免疫把這個病原體的特點記在小本本上，等它下次再來，就能更快更專業(yè)地消滅它。
不過這個觀點在近幾年受到了挑戰(zhàn)。新的證據(jù)顯示，先天免疫也存在“記憶”[3,4]。在受到病原體刺激的時候，免疫細胞會對病原體做出響應(yīng)，通過表觀遺傳和代謝的變化調(diào)整功能，從而在很長一段時間里使免疫系統(tǒng)保持警戒狀態(tài)，以應(yīng)對新的危險。
有意思的是，能激活先天免疫的不僅僅是細菌等感染性病原體，一些“無菌”的信號也能夠激活免疫，并最終導(dǎo)致一些慢性疾病[2]。就像今天這項研究中提到的西式飲食。
#話說本周《細胞》是免疫訓(xùn)練專場，感興趣的讀者可以登錄cell官網(wǎng)去看#
好了，話說回吃上。不過就是吃了點高熱量食品，怎么就會導(dǎo)致這么嚴重的炎癥呢？
考慮到西方飲食帶來的最直接的問題——代謝，以及諸多有關(guān)代謝與炎癥的研究[5-8]，矛頭頓時指向了NOD樣蛋白受體3（NLRP3）。
NLRP3是先天免疫的重要組成部分，能夠被多種危險信號激活，促進炎癥相關(guān)的因子并誘導(dǎo)細胞凋亡。
為了證實猜想，研究者敲除了模式小鼠的NLRP3基因，再次重復(fù)了如上的實驗。果然，缺乏NLRP3的小鼠不會產(chǎn)生如上的炎癥反應(yīng)，說明NLRP3在免疫訓(xùn)練中是個關(guān)鍵分子。
除此以外，西式飲食更可怕的地方在于它還會改變DNA包裝方式。一般情況下，長長的DNA鏈會緊密地纏繞在組蛋白上，這使DNA的大部分都卷得緊緊的，很難被接近，也就更難被讀取、翻譯。但是西式飲食居然會讓某些DNA片段從組蛋白上松脫，就像毛衣被鉤花了線，這塊松松垮垮的區(qū)域，自然更容易被讀取，所以有些基因的表達上調(diào)了。
DNA緊緊纏繞在組蛋白上??????????????????????????????
至于為什么NLRP3能夠被西式飲食激活，研究者認為很大可能是與IL-1β這個炎癥因子有關(guān)。至于它們又有什么故事，那就是后話了（詳見本期cell另一篇研究[8]）。
總的來說，就像Latz教授在訪談里說的那樣，西式飲食能夠引起免疫細胞的表觀遺傳變化，刺激先天免疫的加強，這使得免疫系統(tǒng)可能會對很小的刺激產(chǎn)生強烈炎癥反應(yīng)。這些炎癥反應(yīng)會反過來加快血管疾病或2型糖尿病的發(fā)展。
舉個例子，在動脈硬化中，血管的沉積物斑塊主要由脂質(zhì)和免疫細胞組成。在炎癥的情況下，新活化的免疫細胞不斷產(chǎn)生、遷移，直接促進了斑塊的生長。
Latz教授說，“這些發(fā)現(xiàn)具有重要的社會意義，目前的教育應(yīng)該更加突出對健康飲食的強調(diào)，只有這樣，我們才能夠盡早讓孩子面對食品的誘惑。畢竟是每天吃的東西，這需要他們自己做出有意義的決定?！盵9]
那么現(xiàn)在，這些東西，你還想吃嗎？
