糖和脂肪会影响免疫细胞反应吗

一群非常规的白细胞最近引起了免疫学家和临床医生的注意。与在我们的血液中循环遍及全身的传统 T 细胞不同，粘膜相关不变 T (MAIT) 细胞主要存在于组织中，它们在这些组织中提供针对多种疾病的免疫保护。

MAIT 细胞在人类中非常丰富。尽管它们仅占血液中淋巴细胞的 2%，但 MAIT 细胞占肝脏中淋巴细胞的 10% 至 40%，并且它们在肺等组织中很常见。尽管如此，关于 MAIT 细胞生物学和临床功能的许多信息仍然未知。

在发表在《自然细胞生物学》上的一项新研究中，拉霍亚免疫学研究所 (LJI) 的科学家探索了小鼠肺中 MAIT 细胞的位置、功能、基因表达和新陈代谢。

“新陈代谢是细胞使用燃料分子完成工作的方式，”该研究的第一作者、LJI 讲师 Thomas Riffelmacher 博士说。“最近该领域发生了一场革命，研究开始将 T 细胞的功能与其代谢程序联系起来，但这尚未在 MAIT 细胞中进行探索。”

为了开拓这一研究领域，Riffelmacher 与 LJI 教授兼首席科学官Mitchell Kronenberg 博士合作。，先天样 T 细胞专家，可以做出更快的反应。他们的最新工作描述了 MAIT 细胞的这些特性，以及它们如何有助于提高人群抵抗病原体的能力。

这些努力揭示了 MAIT 细胞的两种截然不同的“味道”：一种由糖提供燃料的抗病毒亚型和一种由脂肪提供燃料的抗菌亚型。这些发现现在可能会激发新的疫苗和细胞疗法的灵感，这些疫苗和细胞疗法可以改变这两个细胞群之间的平衡，以帮助个体对抗特定的病原体。

两种细胞类型的故事

MAIT 细胞在某些感染后表现出增强的记忆样反应，在病原体离开身体很长时间后，更高的细胞数量和更强的保护反应增强了宿主的防御能力。Riffelmacher 最初着手探索是什么分子变化驱动了 MAIT 细胞的这一重要记忆功能。

为此，他将一种活的细菌疫苗株注入小鼠模型，几天之内，MAIT 细胞在动物肺部扩增了 100 倍。Riffelmacher 没有预料到的是，在这个扩大的种群中出现了两个不同的细胞群。通过一组全面的实验来表征这两种细胞谱系，几个不同的特性变得清晰起来。

MAIT 细胞的一种亚型主要位于肺部血管，产生 1 型免疫反应，其定义为分泌一种称为干扰素-γ (IFN-ɣ) 的细胞因子。这些称为 MAIT1 细胞的淋巴细胞专门用于对抗细胞内微生物，即流感等病毒。

另一种主要存在于肺组织中的 MAIT 细胞亚型产生了一种 17 型免疫反应，该反应由不同细胞因子白细胞介素 17 (IL-17) 的分泌所定义。MAIT17s 专门用于对抗细胞外微生物，即导致肺炎的细菌。

为了进一步证明它们独特的保护特性，研究人员纯化了 MAIT1 和 MAIT17 细胞并将它们转移到新小鼠体内。与未经治疗的小鼠相比，这两个种群都增强了动物的免疫力。然而，MAIT1s 对流感病毒提供了更好的保护，而 MAIT17s 对细菌肺炎链球菌有保护作用，肺炎链球菌是肺炎的最常见原因。

比它们的功能差异更引人注目的是它们高度不同的代谢程序。每种细胞类型似乎都从不同的来源获取能量。

“我记得看到第一批数据并想，‘哇，这是一个巨大的差异——我们需要对此进行研究，’”同时担任 LJI 免疫代谢核心主任的 Riffelmacher说。

MAIT1s 一直处于非常低能量的休眠状态，直到被激活，此时它们依靠糖(糖酵解)来获取燃料。另一方面，MAIT17s 非常活跃，需要不断消耗脂肪酸才能通过线粒体产生足够的能量。当研究人员通过基因操纵白细胞代谢以促进糖酵解时，MAIT1 细胞数量升高，证实新陈代谢影响了 MAIT 细胞反应。

有什么(临床)用途?

这是否意味着吃高脂肪食物可以预防肺炎?Kronenberg 说，饮食会对体内代谢物的分布产生一些影响，但新陈代谢在细胞和有机体水平上的功能不同，因此没有证据表明改变一个人的饮食模式会影响 MAIT 细胞的功能。

尽管如此，通过在药理学上调整这些代谢物的水平，研究人员实际上能够改变动物的 MAIT 细胞反应，从而可能更好地对抗病毒感染或细菌。

为了在人类临床上做到这一点，研究人员建议开发疫苗来激活 MAIT1 或 MAIT17 细胞，甚至将一种细胞亚型移植到患者体内以增强特定的免疫反应。由于 MAIT 细胞和它们相互作用的主要信号蛋白在个体和物种中非常保守，因此与其他类型的白细胞相比，它们触发移植物抗宿主反应的可能性也小得多。

“我们希望在未来，我们将拥有选择性增强 MAIT1 或 MAIT17 的工具，以便患者可以根据需要调整免疫系统以对抗不同的病原体，”Kronenberg 说。