新研究發現，主動“消瘦”在對抗感染中的積極作用

盡管感染可以表現出許多不同的癥狀，但一個常見的癥狀是脂肪和肌肉的損失，這個過程被稱為消耗。索爾克的科學家們想知道消耗是否對對抗感染有益。

Janelle Ayres教授實驗室的研究人員發現，小鼠對T. brucei感染的消耗反應分為兩個階段，每個階段由不同的免疫細胞調節。雖然脂肪的減少對對抗感染沒有好處，但肌肉的減少卻有好處——這是一個令人驚訝的線索，表明一些消耗可能有助于控制疾病。

研究結果發表在2023年7月24日的《Cell Reports》上，可以為開發更有效的治療方法提供信息，使人們免于消瘦，并加深我們對消瘦如何影響感染、癌癥、慢性疾病等的生存和發病率的理解。

索爾克研究所遺產主席、分子和系統生理學實驗室主任、資深作者Ayres說:“我們經常假設消瘦等情況是不好的，因為它們往往伴隨著更高的死亡率。但如果我們問，浪費的目的是什么?我們可以找到令人驚訝和有見地的答案，可以幫助我們了解人類對感染的反應，以及我們如何優化這種反應。”

保護身體不受入侵者侵害需要大量的能量。先前的研究表明，這種與免疫相關的能量消耗有浪費的不幸后果。但艾爾斯和他的團隊很想知道，消瘦是否有益，而不僅僅是一種副作用。

被稱為T細胞的特殊免疫細胞對感染的反應很慢，但當它們做出反應時，它們會適應以對抗特定的感染。Ayres很想知道是否是這些T細胞導致了消耗。如果T細胞是導致這種情況的原因，那就表明消瘦不僅僅是能量饑渴的免疫細胞產生的一種無效的副作用。

這些細胞被稱為CD4+和CD8+ T細胞。CD4+ T細胞帶頭對抗感染，并能促進CD8+ T細胞的活性，從而殺死入侵者和癌細胞。這兩種T細胞經常一起工作，所以研究人員假設它們在消耗中的作用也可能是一種合作的努力。

為了弄清楚CD4+和CD8+ T細胞與消瘦之間的關系，研究人員轉向了寄生蟲T. brucei。因為T. brucei生活在脂肪中，可以阻斷適應性免疫反應——其中包括T細胞——這是一個完美的感染模型，可以解決他們關于脂肪消耗和T細胞如何調節這一過程的問題。

該團隊研究了1)CD4+和CD8+ T細胞在T. brucei感染過程中的作用，以及2)去除CD4+和CD8+ T細胞如何改變感染小鼠的壽命、死亡率、寄生蟲癥狀和寄生蟲數量。研究人員發現，CD4+ T細胞首先起作用，并啟動了脂肪消耗的過程。之后，CD8+ T細胞啟動了肌肉萎縮過程，但完全獨立于脂肪消耗。CD4+ T細胞誘導的脂肪消耗對小鼠抵抗T. brucei或存活感染的能力沒有影響。然而，與關于肌肉萎縮的傳統假設相反，CD8+ T細胞誘導的肌肉萎縮幫助小鼠對抗T. brucei并在感染中存活下來。

“我們的發現是如此令人驚訝，以至于我有時會懷疑我們是否做錯了什么，”**作者Samuel Redford說。“我們有驚人的結果，免疫系統功能正常的小鼠和沒有CD4+ T細胞的小鼠壽命相同——這意味著，那些CD4+ T細胞和它們引起的脂肪消耗在對抗寄生蟲時完全是一次性的。除此之外，我們發現通常合作的T細胞亞型完全獨立于彼此。”

這些發現說明了免疫細胞在脂肪和肌肉消耗中的重要作用，以及了解這種反應的功能以告知治療干預的必要性。

“通過觀察與我們共同進化的環境和感染，我們可以了解很多關于我們免疫系統的知識，”Ayres說。“雖然T. brucei是一個有趣而重要的病例，但令人興奮的是，我們可以推斷出我們的發現，以理解、治療和克服任何涉及免疫介導消耗的疾病——寄生蟲、腫瘤、慢性疾病等等。”

未來，研究小組將在其他哺乳動物和人類身上研究T細胞的機制。他們還想更詳細地探索為什么肌肉萎縮會發生，為什么CD4+和CD8+ T細胞發揮這些不同的作用。

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