《细胞》子刊:吃太油,毁肠道!科学家发现,高脂饮食能在48小时内破坏肠道稳态,加速炎症和肠道损伤丨科学大发现

360影视 日韩动漫 2025-04-17 06:13 3

摘要:得益于工业化和现代医学,人类现在已经很难被普通的传染病杀死,取而代之的是各种以免疫和代谢过程慢性失调为特征的慢性病。根据统计数据,高收入国家中,慢性炎症性疾病导致的死亡已经占比高达87%。

*仅供医学专业人士阅读参考

得益于工业化和现代医学,人类现在已经很难被普通的传染病杀死,取而代之的是各种以免疫和代谢过程慢性失调为特征的慢性病。根据统计数据,高收入国家中,慢性炎症性疾病导致的死亡已经占比高达87%。

这个转变的基础,很大程度上来自饮食结构的改变。高脂饮食(HFD)比重的增加,已经严重威胁了人类健康。

长期的高脂饮食会通过肥胖导致炎症、肠菌失调和代谢紊乱,这在过去的许多研究中都有论述。但万万没想到的是,其实不用长期,48小时就足够高脂饮食破坏肠道稳态了。

《细胞》旗下《免疫》杂志发表了一篇论文,研究者们发现,48小时的高脂饮食竟然就会损害小鼠肠道第3组先天性淋巴细胞(ILC3)产生IL-22的能力,持续长达21天。IL-22是维持肠道屏障完整性和免疫稳态的重要细胞因子,它的缺席导致了急性的菌群失调、肠道通透性增加,上调了肠道对损伤的易感性。

论文题图

肠道其实是机体重要的免疫战场之一,肠道存在多种保护机制,比如分泌粘液形成的物理屏障和产生抗菌肽形成的生化屏障。IL-22参与调节粘液产生和紧密连接蛋白等的表达,还能促进有益菌在肠道中的定植,是保卫肠道免疫环境健康的大功臣。有研究发现,缺失IL-22受体的小鼠会产生代谢紊乱,而给有肥胖倾向的小鼠施用IL-22则能够提高其胰岛素敏感性、维持肠道屏障、减少炎症,足见IL-22的重要作用。

ILC3是肠道IL-22的主要来源,它的代谢失衡无疑会影响IL-22供应。有研究发现,脂肪酸氧化可能会损害ILC3功能,研究者据此猜测高脂饮食或许会给ILC3带来别样的影响。

研究者首先在小鼠中进行了实验。36%的高脂饮食喂养7天,小鼠肠道中多种稳态相关蛋白表达即发生了改变。评估结果显示,小鼠回肠跨上皮电阻(TER)降低、通透性增加,说明肠道完整性受损。60%的高脂饮食还会进一步增加肠道通透性,说明这一影响是脂质剂量依赖的。

多种稳态蛋白表达在HFD后受损

研究者还对小鼠肠道中近5万个CD45阳性免疫细胞进行了测序,发现短暂的高脂饮食足以改变小鼠肠道的免疫景观,其中ILC3是变化最大的免疫细胞亚群之一。尤其是Stst3表达的抑制,这是ILC3产生IL-22最主要的途径。

在体外实验中,ILC3暴露于36%/60%的营养源后,仅2天就有亚群出现了IL-22分泌的减少;7天后,所有ILC3亚群分泌都减少了,减少幅度最高达到50%。

实验结果显示,ILC3的这种急性功能失调在暴露于高脂饮食后能持续长达21天。

HFD削弱了ILC3产生IL-22的能力

探索背后机制,研究者发现,一方面,高脂饮食诱导的菌群失调,通过短链脂肪酸(SCFA)和多胺等影响了ILC3功能;同时,脂肪酸对ILC3也有直接作用,尤其是饱和脂肪酸是具有一定脂毒性的。

饱和脂肪酸会通过脂肪酸氧化影响线粒体功能,降低细胞活性,抑制ILC3产生IL-22;不过不饱和脂肪酸则具有相反的作用,它可以通过形成脂滴(LD)维持ILC3功能,减少线粒体应激。

HFD影响ILC3的直接和间接机制

进一步的小鼠实验显示,高脂饮食会增加肠道炎症的易感性。给小鼠喂养高脂饮食或饱和脂肪酸5天,DSS诱导的肠道炎症加剧、肠菌稳态破坏更加严重,这些表现都与ILC3表达的IL-22减少有关。

既往的高脂饮食研究普遍关注长期饮食的影响,我们对高脂饮食后肠道的早期变化和肠道免疫细胞的反应知之甚少。本项研究表明,高脂饮食对肠道ILC3的影响实际上非常快速、显著,但也是可逆的。

参考资料:

[1]Xiong et al., Acute exposure to high-fat diet impairs ILC3 functions and gut homeostasis, Immunity (2025), https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.03.017

本文作者丨代丝雨

来源:奇点网

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