天然补充剂增强了肥胖小鼠持久的抗癌免疫反应。
减肥可以改善健康的许多方面,但免疫系统的恢复速度可能较慢。肥胖会在骨髓(免疫细胞的生成场所)留下持久的改变,即使减掉多余体重后,也可能削弱身体对抗癌症的能力。
小鼠新实验表明,一种源自酵母的膳食补充剂可能有助于修复部分损伤。该补充剂含有酵母β-葡聚糖,这是一种天然化合物,已被用于商业食品中。肥胖小鼠食用该补充剂后,其骨髓中的干细胞被重新编程,产生具有更强抗肿瘤活性的免疫细胞。
这项研究结果与先天免疫有关,先天免疫是人体快速而广泛的防御系统,也是抵御异常细胞的重要第一道防线。来自都柏林圣三一学院和都柏林大学学院的研究人员测试了由此产生的针对结直肠癌、皮肤癌和乳腺癌细胞的免疫反应。
由于这项研究是在小鼠身上进行的,因此研究结果并不能证实酵母β-葡聚糖可以预防或治疗人类癌症。然而,这些结果确实揭示了一条潜在的重要生物学通路,并提出了一种可能性:一种广泛存在的膳食化合物或许有一天能够帮助恢复因肥胖而受损的免疫功能。
该研究发表在《细胞报告》上,由都柏林圣三一学院生物化学与免疫学学院免疫学副教授弗雷德里克·希迪和都柏林大学公共卫生、物理治疗与运动科学学院营养基因组学教授兼都柏林大学康威研究所所长海伦·罗奇领导。
补充剂可以重新训练免疫系统发育
核心问题是,通过食物摄入的补充剂能否对免疫系统产生持久的影响,而不仅仅是短暂地刺激已经成熟的细胞。为了探究这种可能性,研究人员将目光聚焦于骨髓,因为骨髓中的干细胞能够生成人体大部分的免疫细胞。
罗氏教授团队的博士后研究员、该研究论文的第一作者安娜·莱德维斯博士说:“我们想研究一种常见的膳食补充剂——酵母β-葡聚糖——是否可以对骨髓中的早期免疫细胞进行重编程,从而产生持久、增强的抗肿瘤免疫反应。
“研究人员给小鼠喂食添加了酵母β-葡聚糖的标准饲料或高脂饲料,持续4-12周,然后用不同类型的癌细胞(包括结直肠癌、皮肤癌和乳腺癌细胞)攻击它们的免疫系统。该研究还测试了补充酵母是否能够克服肥胖引起的免疫功能障碍,以及这种保护作用在减肥后是否仍然存在。 ”
这种方法有助于区分暂时的免疫增强和更深层次的生物学变化。在补充营养数周后,研究人员将动物的免疫系统暴露于癌细胞,并检测新产生的免疫细胞是否做出不同的反应。
这项实验还让他们得以探究减肥后这些益处是否依然存在。这个问题至关重要,因为肥胖会改变免疫记忆和细胞发育,而这些改变并不一定会在人或动物瘦下来后消失。
体重减轻后,免疫益处仍然存在。
这种补充剂改变了骨髓内的干细胞,进而影响了它们之后产生的免疫细胞。这使得仅通过饮食就能建立起持久的先天免疫记忆,而无需像以往实验那样通过注射。
罗氏教授在评论这些发现的意义时补充道:“这是首次证明,通过膳食补充酵母β-葡聚糖足以通过重编程骨髓干细胞来诱导训练免疫。之前的研究需要注射。 ”
“至关重要的是,这种饮食干预可以恢复肥胖小鼠的抗肿瘤先天免疫力,并逆转即使在减肥后仍然存在的长期免疫记忆缺陷,这是一个尚未解决的重大临床难题。 ”
研究结果表明,酵母β-葡聚糖可能有助于在肥胖导致免疫系统紊乱后进行部分重置。在小鼠实验中,即使在体重减轻后,这种更强的免疫反应仍然存在,这表明该补充剂影响的是免疫细胞的产生方式,而不仅仅是改变体重或短暂激活现有细胞。
肥胖与免疫防御能力下降以及感染和癌症风险增加有关。即使减肥后,这些影响也可能持续存在,因此研究人员正在寻找更彻底地恢复免疫功能的方法。
小鼠实验结果表明,膳食成分可能有助于这种恢复。但仍需进行人体试验,以确定酵母β-葡聚糖是否会在人体内产生相同的免疫变化,合适的剂量是多少,以及这种方法对正在接受癌症治疗的患者是否安全。
现有的补充方案可以加快测试速度。
酵母β-葡聚糖已实现商业化,并有作为食品补充剂的历史。这使得开展严格控制的人体研究比研发一种全新的实验性药物更容易。
研究人员尤其关注膳食补充剂是否能使肥胖症、慢性感染或其他免疫力低下患者受益。未来的试验需要确定哪些人群最有可能获益,以及该补充剂能否在不干扰化疗、免疫疗法或其他治疗的情况下增强免疫力。
展望未来,希迪教授表示:“这项研究为肥胖症、慢性感染和其他免疫功能低下人群的饮食干预研究铺平了道路。所使用的酵母β-葡聚糖Wellmune™来自Kerry集团,已达到食品级标准并可商购,这有利于快速开展临床试验。 ”
“最终,一种简单的膳食补充剂可以帮助增强免疫系统的抗癌能力,作为化疗和免疫疗法等现有疗法的补充,并有可能改善疫苗反应和对感染的抵抗力。 ”
下一步是确定是否可以通过同样的饮食途径在人体内诱导产生训练免疫力。研究人员还需要测试这些益处能持续多久,是否能显着改善健康状况,以及这种补充剂是否可以安全地与现有的癌症疗法一起使用。