饮食对生理有深刻的影响。过度营养会通过影响免疫和代谢而增加患病风险,但热量限制和禁食似乎是有益健康的。尽管饮食和健康之间存在多种关联,但其背后的生物学原理仍不清楚。

2023年2月23日,美国西奈山伊坎医学院Filip K. Swirski团队在Immunity(IF=43)在线发表题为“Monocytes re-enter the bone marrow during fasting and alter the host response to infection”的研究论文,该研究表明单核细胞在禁食期间重新进入骨髓并改变宿主对感染的反应。该研究发现长时间禁食会引起大脑的压力反应,对免疫细胞产生较为负面的影响,这将不利于抵抗感染,增加罹患心脏病的风险。

该研究发现了禁食诱导的白细胞迁移开关,延长了单核细胞的寿命,并改变了小鼠对疾病的易感性。该研究发现,在活动期禁食诱导单核细胞从血液快速返回骨髓。单核细胞再入是通过下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴依赖性皮质酮的释放来调节的,皮质酮增加了CXCR4趋化因子受体。尽管在营养匮乏时,骨髓是单核细胞的安全天堂,但重新喂养促使动员,最终导致年代较老和转录不同的单核细胞的单核细胞增多。这些变化改变了人们对感染的反应。该研究表明饮食,特别是饮食的时间动态平衡调节单核细胞寿命,从而适应外部压力。

热量过量会缩短机体寿命,增加全身炎症和患心脏代谢疾病的风险,并加剧细菌感染。相反,热量限制和禁食已被证明与高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、肥胖、结肠炎、哮喘和牛皮癣呈负相关。由于摄入的能量与影响生理机能的多种代谢过程有关,人们对饮食与组织、细胞和分子功能之间的确切机制仍然知之甚少。

最近的研究表明,饮食影响白细胞在全身的分布。例如,Belkaid和同事发现,在热量限制期间,T淋巴细胞从次级淋巴器官转移到骨髓(BM),Hase和同事发现,B细胞离开Peyer 's斑块,而Merad等已经证明,禁食通过阻止它们从骨髓中动员,减少了小鼠和人类循环单核细胞的数量。饮食依赖的白细胞分布变化可以对疾病结果产生重大影响,特别是在感染、口服耐受性、肿瘤生长和实验性自身免疫性脑脊髓炎期间的反应。

机理模式图(图源自Immunity 

这些见解提出了一些关于饮食控制白细胞生物学的基本问题。由于饮食限制导致饥饿,目前尚不清楚大脑是如何参与这些现象的,特别是根据最近关于中枢神经系统调节周围白细胞的研究。此外,白细胞在禁食期间的命运尚不清楚:例如,单核细胞通常寿命很短,这就提出了禁食是否会影响它们的寿命、产量和死亡的问题。除非禁食持续到饥饿,否则随后会再次进食,其后果是未知的。

该研究着重探索了禁食和复食对单核细胞动态和稳态的影响及其机制。该研究提供了禁食和再喂食期间发生的一系列事件,这些事件将HPA轴与单核细胞和BM联系起来。虽然禁食在许多情况下可以预防疾病,但长时间禁食和重新进食的习惯是有限制的,或者至少是有代价的。该研究发现长时间禁食会引起大脑的压力反应,对免疫细胞产生较为负面的影响,这将不利于抵抗感染,增加罹患心脏病的风险。有充分的证据表明,在饥饿期间,各种身体系统以可预测的顺序关闭或大大减少,这可能反映了与生存必要性有关的等级制度。


相关文章

寿命延长33%,这种常见的药物,竟能模拟热量限制的益处

该研究显示,常用的降压药物,利美尼定,可以模拟热量限制的益处,可以改善年轻、老年动物健康指标,并将寿命延长33%。衰老,是一个复杂、多阶段、渐进的过程,发生在生命的整个过程。随着时间的流逝,人体的器官......

间歇性禁食“跌落神坛”?禁食越久,抗感染能力大幅下降!

饮食对生理有深刻的影响。过度营养会通过影响免疫和代谢而增加患病风险,但热量限制和禁食似乎是有益健康的。尽管饮食和健康之间存在多种关联,但其背后的生物学原理仍不清楚。2023年2月23日,美国西奈山伊坎......

间歇性禁食“跌落神坛”?禁食越久,抗感染能力大幅下降!

饮食对生理有深刻的影响。过度营养会通过影响免疫和代谢而增加患病风险,但热量限制和禁食似乎是有益健康的。尽管饮食和健康之间存在多种关联,但其背后的生物学原理仍不清楚。2023年2月23日,美国西奈山伊坎......

间歇性禁食“跌落神坛”?禁食越久,抗感染能力大幅下降!

饮食对生理有深刻的影响。过度营养会通过影响免疫和代谢而增加患病风险,但热量限制和禁食似乎是有益健康的。尽管饮食和健康之间存在多种关联,但其背后的生物学原理仍不清楚。2023年2月23日,美国西奈山伊坎......

皮肤的秘密武器:一种古老的伤口修复机制

世界可能是一个危险的地方,我们周围潜伏着各种危险,如细菌、病毒、事故和伤害。我们的皮肤就像最终的盾牌,提供了一个坚定的防御,以抵御这些威胁。它作为内部和外部环境的边界,是身体中最大的器官,几乎无缝地保......

国际首例他们用光指挥斑马鱼的白细胞

未来,如果你生病了,除了吃药外,还有更多简单高效的治疗方式可选择,比如用光照一照身体就能远程遥控白细胞,从而主动调动身体的免疫能力。这并非科幻。我国科学家已实现了在活体上用光将白细胞变成“医学微机器人......

国际首例他们用光指挥斑马鱼的白细胞

未来,如果你生病了,除了吃药外,还有更多简单高效的治疗方式可选择,比如用光照一照身体就能远程遥控白细胞,从而主动调动身体的免疫能力。这并非科幻。我国科学家已实现了在活体上用光将白细胞变成“医学微机器人......

调控哮喘?新发现或能缓解气道炎症和气道高反应

近日,上海交通大学医学院上海市免疫学研究所李斌课题组及瑞金医院时国朝课题组在SignalTransductionandTargetedTherapy以Letter格式发表了题为“MG149inhibi......

间歇性禁食不是减肥的最好方法

巴斯大学营养、运动和新陈代谢中心的一项新研究表明,如果你想减肥,间歇性禁食(比如5:2的节食法)可能没有很多人认为的那么有效。本周发表的一项新研究对一种流行的观点提出了挑战。这种观点认为,间歇性禁食(......

血小板在应对机体肺部炎症上起到的作用

除了止血外,血小板还能积极参与到机体免疫细胞的招募和宿主机体的防御过程中去,但研究人员并不清楚其在解决机体炎性过程方面所扮演的关键角色。治疗急性呼吸衰竭的患者是重症监护过程所面临的一种持续性挑战,在大......