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代谢免疫学

II型糖尿病与免疫代谢

2019-06-26 - 青木生物

       长期以来,科学家们认为免疫系统中的效应细胞是肿瘤及感染性疾病的防御细胞,而调节细胞主要作用于致敏和自身免疫反应。近年来,许多研究表明免疫细胞还有不少非传统的免疫作用,包括参与神经退行性病变、心血管疾病及代谢性疾病的发生发展。

       崭新的科研前沿方向——免疫代谢学(immunometabolism),主要研究免疫与代谢在生理及疾病中的相互影响。该学科目前在两方面取得了引人瞩目的进展:一方面,新近认为天然或获得性免疫系统参与了既往所认为的非免疫性疾病,如肥胖,产生代谢与免疫方面的异常,可导致对2型糖尿病、心血管疾病、癌症或神经退行性病变的易感。另一方面,免疫细胞,如淋巴细胞在多层面受到内部代谢的调节影响。深入阐明免疫与代谢相互作用的细胞分子机制,是目前亟需解决的科学问题。

 

肥胖通过炎症驱动非代谢性疾病

   

       肥胖正在全球流行。肥胖的增加与经济水平及医疗条件改善伴随的代谢性疾病,如2型糖尿病、脂肪肝、心血管疾病的增加成正比。同时,它也与一些非代谢性疾病,如哮喘、阿尔茨海默病及某些癌症有关。炎症从病因学上连接了这些疾病。肥胖被认为是一种系统性的亚急性炎症状态。脂肪组织的局部炎症,以及肥胖诱导的全身炎症可能成为疾病驱动的共同因素。

   

       一些脂肪细胞因子(adipocytokines),如脂联素(adiponectin)及瘦素(leptin)等,由脂肪组织特异性产生;而其他的一些脂肪细胞因子可能更多的是促炎因子或者是抗炎因子而作用于天然和获得性免疫反应中。脂肪细胞产生的各类炎症因子包括肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素(IL)6、抵抗素(resistin)、视黄醇结合蛋白4(RBP4)以及相关的人脂质运载蛋白2(lipocalin 2)、趋化因子配体2(CCL2)、IL18、内脏脂肪素(visfatin)和CXC趋化因子5(CXCL5),这些炎症因子随着脂肪组织的扩张而增加,提示这种促炎症状态与肥胖相关,并且很可能产生由慢性炎症导致的疾病。反之,抗炎症脂肪因子如脂联素、IL10及分泌型卷曲相关蛋白5(SFRP5)则随着脂肪组织的扩张而减少。这些脂肪因子虽然由脂肪组织产生,但具体是由脂肪细胞还是由侵入的巨噬细胞、上皮细胞、T淋巴细胞产生,以及脂肪因子产生的量尚需深入研究。同样,哪种脂肪因子对胰岛素抵抗或胰岛素敏感性起主要作用尚不清楚浸润的淋巴细胞的作用也有待深入研究。

    

天然免疫与肥胖及2型糖尿病

    

       天然免疫已经被证实在系统性炎症相关的肥胖等疾病中起着重要的作用。Toll样受体(TLR)从细胞分子机制上将肥胖与炎症联系起来。TLR是机体识别外来或内在病原体的主要受体。TLR4是首先被发现可识别饱和脂肪酸并将胰岛素抵抗与天然免疫联系起来的TLR。目前,TLR2、TLR5及TLR9均已被证实在肥胖及2型糖尿病等疾病中起重要作用。而TLR4及TLR9信号通路的关键下游分子髓样分化蛋白88(MyD88)在中枢神经系统的特异性表达,也被证实是脂肪酸诱导的瘦素抵抗及高脂饮食所致肥胖的必需物质 。

 

整理自周智广《免疫代谢学: 肥胖与2型糖尿病研究的新方向