《转向素食或生酮饮食迅速影响免疫系统》

  • 来源专题:新发突发传染病
  • 编译者: 张玢
  • 发布时间:2024-02-18
  • NIH研究发现,饮食改变时免疫反应迅速发生,需要进行更多研究来确定健康影响。


    NIH的研究人员在一项小规模研究中观察到,那些改用纯素或生酮(也称为减肥)饮食的人群的免疫系统发生了迅速而明显的变化。科学家们密切监测了人们连续两周食用纯素和生酮饮食后的各种生物反应,而且是随机顺序进行的。他们发现,纯素饮食引发了与先天免疫有关的反应——这是人体对病原体的非特异性第一道防线,而生酮饮食引发了与适应性免疫有关的反应——这是通过日常生活和接种暴露而建立的病原体特异性免疫。还观察到了代谢变化和参与者肠道中细菌群落的变化。需要进一步研究这些变化是有益还是有害,以及它们对癌症或炎症性疾病等疾病的营养干预可能产生的影响。


    对不同饮食如何影响人类免疫系统和微生物组的科学理解有限。治疗性营养干预——即通过改变饮食来改善健康状况——并不为人所熟知,很少有研究直接比较了超过一种饮食的效果。生酮饮食是一种低碳水化合物饮食,通常富含脂肪。纯素饮食则排除动物产品,倾向于富含纤维且脂肪含量较低。


    这项研究由美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)和美国国家糖尿病和消化肾脏疾病研究所(NIDDK)的研究人员在国家卫生研究院临床中心的代谢临床研究单位进行。这20名参与者在种族、种族、性别、体重指数(BMI)和年龄方面都有所不同。每个人在两周内随意食用一种饮食(纯素或生酮),然后在两周内随意食用另一种饮食。选择纯素饮食的人摄入的脂肪约为10%,碳水化合物约为75%,而选择生酮饮食的人则摄入的脂肪约为76%,碳水化合物约为10%。在整个研究期间,收集了血液、尿液和粪便进行分析。通过“多组学”方法来研究饮食的影响,该方法分析多个数据集以评估身体的生物化学、细胞、代谢和免疫反应,以及对微生物组的变化。参与者在整个一个月的研究期间都待在研究地点,以便对饮食干预进行仔细控制。


    独家转向研究饮食导致了所有参与者的明显变化。纯素饮食显著影响了与先天免疫系统相关的途径,包括抗病毒反应。另一方面,生酮饮食导致了与适应性免疫相关的生物化学和细胞过程的显著增加,比如与T细胞和B细胞相关的途径。生酮饮食影响了血浆中的蛋白质水平,比纯素饮食影响的更多,而且来自更广泛的组织,如血液、大脑和骨髓。纯素饮食促进了更多与红细胞相关的途径,包括与血红素代谢有关的途径,这可能是由于这种饮食中铁含量较高。此外,这两种饮食都导致了参与者微生物组的变化,使与这些饮食之前相关的肠道细菌种群的丰度发生了变化。生酮饮食与氨基酸代谢的变化有关,即人体氨基酸的产生和降解的代谢途径增加,而微生物的这些过程减少,这可能反映了这种饮食中摄入的蛋白质更多。


    尽管参与者多样性很高,但这两种饮食引起的明显代谢和免疫系统变化仍然被观察到,这表明饮食变化一贯影响人体广泛且相互关联的途径。需要进一步研究这些营养干预如何影响免疫系统的特定组成部分。根据作者的说法,这项研究的结果表明,免疫系统对营养干预作出了出人意料的快速反应。作者建议可能可以调整饮食以预防疾病或辅助治疗疾病,比如通过减缓与癌症或神经退行性疾病相关的过程。




    来源:

    VM Link et al. Differential peripheral immune signatures elicited by vegan versus ketogenic diets in humans. Nature Medicine DOI: 10.1038/s41591-023-02761-2 (2024).


  • 原文来源:https://www.niaid.nih.gov/news-events/switching-vegan-or-ketogenic-diet-rapidly-impacts-immune-system
相关报告
  • 《棕色脂肪及生酮饮食与机体健康密切相关》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-06-24
    • 棕色脂肪变白会导致细胞死亡并且促进炎症发生 人类机体中并不只有一种脂肪细胞,除了能够储存脂滴中甘油三酯的白色脂肪外,哺乳动物机体中还有能产生热量的棕色脂肪,这些棕色脂肪更像是一个散热器,而不是一个储物柜,棕色脂肪细胞较小,相比白色脂肪细胞而言,棕色脂肪细胞中含有有更多的线粒体,同时其携带有较少的脂质分子,在很多肥胖模型中,棕色脂肪组织都能够转化成为白色脂肪组织,同时还会伴随着细胞形态和功能的改变。 刊登在国际杂志the Journal of Lipid Research上的一篇研究报告中,来自奥地利和意大利的研究人员通过研究调查了“变白”厚棕色脂肪细胞所发生的状况,研究者表示,相比相同尺寸的白色脂肪细胞而言,通过添加脂质使得棕色脂肪细胞变白后或许会使其更易于死亡,而变白后的脂肪组织也会含有更多的巨噬细胞,这些巨噬细胞可能就会清理死细胞,并且驱动组织炎症的发生。 变白的棕色脂肪组织的易感性或许就能够解释机体腹部为何更易于获得脂肪,因为大多数变白后的棕色脂肪组织就位于腹部,相比皮下脂肪而言,其更不利于机体健康。 突触融合蛋白17(syntaxin 17)能够促进脂滴的形成 细胞能够储存脂滴中的能量,而且很多这样的脂滴都是在肝脏中被制造的,其在协调机体脂质代谢上扮演着关键的角色,新型脂滴会在细胞的内质网中形成,而酰基辅酶A合成酶3(ACSL3)对于促进这些新生脂滴成熟必不可少,其能将游离的脂肪酸转化成为充满脂滴分子的中性脂质。 刊登在the Journal of Lipid Research杂志的研究报告中,来自日本的研究人员通过研究发现,结合并且为Stx17蛋白提供支架就能够将ACSL3分子移动到内质网中线粒体相关膜的新生脂滴中,这种新型角色或许就能够解释为何Stx17蛋白在肝脏和脂肪细胞中表达水平较高。 饮食能够调节代谢产物 但并不是大脑中的代谢产物 生酮膳食,即降低碳水化合物的摄入,取而代之的是促进机体依赖于一种脂肪衍生的酮类饮食,这种饮食方式是治疗癫痫症的流行疗法,而且被认为还能帮助机体抵御其它疾病的发生。适当的热量限制也被认为能保护大脑神经元的健康,但研究人员并不确定这些饮食治疗疾病的具体分子机制,近日来自美国的研究人员就深入阐明了生酮膳食对大脑的影响/效应。 相关研究刊登于国际杂志the Journal of Lipid Research上,文章中,研究人员对摄入正常饮食和生酮饮食的小鼠的脑组织和血液样本进行代谢组学分析,他们将小鼠分为两组,让一组小鼠吃饱,而另一组小鼠摄入少量食物,结果发现,在小鼠血液中,犬尿氨酸的代谢发生了明显改变,这种氨基酸衍生自色氨酸,其能被转化成为维生素B3或对神经元能产生一定效应的其它代谢产物,然而在大脑中,犬尿氨酸(kynurenine)的变化水平相对较小。 研究者指出,当色氨酸的降解成为生酮饮食的目标时,血液中代谢产物的改变似乎并不总能够跨越血脑屏障,后期研究人员还希望通过更为深入的研究来阐明其它代谢产物是否也会发生改变。
  • 《阳光维生素有助于增强免疫对抗COVID-19》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-11-17
    • 戴着面具。保持6英尺的距离。限制集会。在线订购。路边皮卡。变焦会议。在家工作。这些都是我们在“新常态”中为了在大流行期间保持安全和健康而习以为常的事情。但芝加哥大学医学院最近完成的一项研究表明,我们可以增加另一个关键因素来保护我们的身体。 自从母亲第一次给孩子服用鱼肝油来预防儿童佝偻病以来,维生素D一直被认为对骨骼健康和发育很重要。但是“阳光维生素”有更多的好处,是平衡健康免疫系统的必要成分。 UCM完成的这项研究是一项回顾性研究,回顾了在2020年3月3日至4月10日接受COVID-19检测前一年内检测维生素D水平的患者。在这段时间内接受测试的4314名患者中,有489名患者获得了研究所需的数据。172,35%的人被测出缺乏维生素D水平。 总体而言,该研究发现,维生素D缺乏的患者COVID-19检测呈阳性的风险是之前血液检测中维生素D水平充足的患者的近两倍。 BioSpace与Humann的科学顾问委员会成员,医学博士John P. Cooke进行了交谈。库克和他在休斯顿卫理公会医院的团队一直在研究COVID-19在体内的内部机制。 库克解释说,此前有多项研究表明,维生素D可以降低上呼吸道病毒感染的发病率。机理尚不完全清楚,但人们认为维生素D干扰了病毒复制。它对激活杀伤t细胞也是至关重要的,t细胞是人体专门寻找病原体进行破坏的免疫细胞。 目前,美国国立卫生研究院数据库中列出了36项研究,研究COVID-19感染与维生素D之间的关系。 “现在全世界都在关注维生素D缺乏与COVID-19之间的关系。使用维生素D治疗是否可以预防COVID-19住院,或者一旦你住院,补充维生素D可能有助于增加你的生存机会,”库克说。 在西班牙完成的一项小型研究中,76名住院的COVID-19患者中有50人接受了钙二醇治疗,钙二醇是维生素d的一种活性形式。在这50名患者中,只有一人需要住进ICU。所有患者均顺利出院,无并发症。在16名未接受钙二醇治疗的患者中,13人被送入ICU, 2人死亡。值得注意的是,虽然这些结果似乎表明,钙二醇似乎可以降低COVID-19的严重程度,但需要更大规模的试验人群来确定其有效性。 目前,美国疾病控制和预防中心还没有明确的指导方针建议个人补充维生素D以预防COVID-19严重疾病,但库克建议感兴趣的人应该去尝试。 库克说:“可能有一半的人缺乏维生素D。” 我们是一个“室内社会”,90%的人每天有近22个小时呆在室内。在YouGov 2018年的一项调查中,六分之一的人承认他们几乎从不出门,一天24小时呆在室内。在现代生活方式下,难怪超过80%的COVID-19患者被发现缺乏维生素D。 不仅仅是缺乏户外活动的时间让我们面临缺乏户外活动的风险。一个常见的风险因素就是皮肤黝黑,因为较高的色素沉着会降低皮肤在阳光照射下产生维生素D的能力。APM研究实验室报告说,美国黑人的COVID-19死亡率是全国最高的,土著和拉丁美洲人位居第二和第三。库柏研究所估计,多达76%的美国黑人缺乏维生素D。 维生素D缺乏的其他风险因素包括: 年龄——皮肤制造维生素D的能力随着年龄的增长而减弱 流动性-在家的个人或疗养院的人 提高对皮肤癌的认识——防晒霜和防护服可以阻挡太阳的UV-B射线 地理位置-生活在冬季日照较少的北纬地区 饮食——纯素食和无乳制品饮食更容易缺乏症 医学状况-囊性纤维化,克罗恩病,乳糜泻,减肥手术,肥胖,肾病和肝病 药物治疗——泻药、类固醇、降胆固醇药物、癫痫控制药物、结核病药物利福平和减肥药奥利司他 如果你怀疑自己缺乏维生素D,医生做一个简单的血液测试可以帮助你了解风险。缺乏维生素D的症状和体征是疲劳、骨痛、肌肉无力、肌肉疼痛或抽筋,以及情绪变化如抑郁。 在美国,很多食物都添加了维生素D以防止缺乏。乳制品中经常添加它。鲑鱼等富含脂肪的鱼类可以提供增强免疫力的维生素。蛋黄和强化麦片也含有一定的量。 如果想要在你的饮食中添加维生素D补充剂,库克建议每天服用1-2份当地药店或维生素供应商提供的1000国际单位的补充剂。他还建议服用锌补充剂,因为锌可以抑制病毒附着在你的上皮细胞上,这是他的专长。如果不确定剂量,因为它可能根据健康状况和年龄而变化,告诉你的医生你的个人需求。