来源:国际科学 作者:Joseph Xia
生酮饮食(Ketogenic-Diet,简称KD)是一个高脂肪比例、低碳水化合物比例,适当搭配蛋白质和其他营养素的配方饮食。这一疗法曾19世纪用于治疗儿童难治性癫痫,已有数十年的历史。
2020年4月7日,来自波恩大学的研究人员在国际免疫学期刊《Immunity》上在线发表了一篇名为“Lipid-Droplet Formation Drives Pathogenic Group 2 Innate Lymphoid Cells in Airway Inflammation.”的论文。研究人员称,在某些情况下,改变饮食方式(生酮饮食方式)可以缓解哮喘病,对于采用生酮饮食的小鼠而言,其呼吸道炎症出现明显的减轻症状。
先天淋巴样细胞
哮喘患者对过敏原十分敏感,即使是低浓度的某些过敏原,也会导致病人的严重支气管炎症反应,这个过程还伴随着粘液的产生,从而使得呼吸更加困难。
先天免疫系统的细胞在这里起着核心作用,这些细胞被称为“先天淋巴样细胞(ILC)”,它们可以诱导细胞因子组产生炎症信使,从而刺激粘膜细胞分裂,并促进受损粘膜再生,因此这些淋巴细胞对肺部有很重要的保护功能。
对于普通人来说,这种肺部保护机制非常有用,当受到病原体或有害物质的侵害时,我们的身体可以通过该机制得以迅速恢复。简单来说,再生的粘液将病原体从支气管中运出,并保护呼吸道免受再次感染。
但是,主要研究人员、波恩大学卓越免疫研究小组成员Christoph Wilhelm博士指出:“先天淋巴样细胞(ILC)迅速繁殖并产生大量促炎细胞因子,但是这种机制对于哮喘患者可能是致命的,因为繁殖速度过快,产生的粘液过多可能会危及生命。”
阻断ILC代谢过程
因此,科学家希望先天淋巴样细胞(ILC)的分裂速度能够放慢一点,就有可能使过度的反应得到控制。在本研究中,科学家已经观察到ILC切换到繁殖模式时,哪些代谢过程在活跃。如果可以阻断这些活跃的代谢途径,ILC细胞的分裂速度就会降低。
在实验中,研究人员发现,某些代谢途径在ILC分裂中明显更活跃,它们主要是为细胞繁殖提供能量以及所需的条件,这些条件包括制造脂肪酸,这些脂肪酸被用来生成薄薄的细胞膜,从而使得细胞与周围的环境分离。因此,活化的ILC细胞会从周围环境吸收脂肪酸,并在短时间内以小液滴形式储存在内部,之后将它们用于能源或细胞膜制造。
但是,如果细胞被迫在其他地方使用这些脂肪酸会发生什么呢?为了回答这个问题,研究人员将哮喘小鼠的饮食中加入脂肪酸,并去除任何碳水化合物和蛋白质,这种饮食被称为“生酮饮食(ketogenic diet)”,研究发现,细胞的新陈代谢过程发生了变化,它们开始通过燃烧脂肪酸获得所需的能量,但是,这也意味着它们会缺乏细胞分裂所需的脂肪酸。
生酮饮食缓解哮喘症状
因此,结果正如科学家们所料,生酮饮食的小鼠体内ILC细胞分裂活性大大降低了,其数量几乎保持不变,粘液产生和其他哮喘症状均相应缓解,但是,在通常情况下,与过敏原接触会使得支气管中ILC细胞数量增加4倍多。
研究人员认为,不仅是由于缺少脂肪酸,葡萄糖的匮乏也会直接导致ILC细胞分裂活性下降,在现实生活中,哮喘的患病率急剧上升,可能也与越来越常见的高糖和高脂饮食有关。
临床已经发现,生酮饮食可以有效治疗某些疾病。例如,部分癫痫病的患者可以用这种方法治疗,某些异常增殖的肿瘤也可以通过生酮饮食来调节。
现在,科学家们希望了解生酮饮食是否可以预防哮喘发作,但是,这种做法并非没有长期风险,必须要提前咨询医生,也许这将为治疗哮喘的新药开发提供帮助。
参考文献
https://www.cell.com/immunity/pdf/S1074-7613(20)30116-3.pdf?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1074761320301163%3Fshowall%3Dtrue