我国科学家揭示饮食脂质调控免疫新机制 为肿瘤治疗提供创新路径

免疫系统能否在关键时刻“顶得上”,不仅取决于病原或肿瘤负荷,也与免疫细胞自身的生存状态密切相关。

近年来,“铁死亡”作为一种由脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式,被认为与肿瘤免疫、感染防御及炎症反应等多类免疫过程存在交集。

但在生理条件下,究竟是什么因素决定T细胞对铁死亡的敏感性、进而影响免疫反应强弱,仍缺少明确答案。

齐鲁工业大学(山东省科学院)化学与制药学部环境与健康免疫研究室最新研究成果在《自然》发表,为这一问题提供了关键证据。

论文以“脂质代谢驱动饮食对T细胞铁死亡与免疫的影响”为主题,提出并验证:饮食中多不饱和脂肪酸(PUFA)与单不饱和脂肪酸(MUFA)的比例差异,可直接改变T细胞内部脂质构成,进而改写其对铁死亡应激的耐受阈值,最终影响T细胞稳态、分化及免疫功能。

相关研究由齐鲁工大团队与澳大利亚昆士兰大学等多家机构联合完成。

问题指向清晰:同样的免疫刺激,为何在不同个体或不同生理状态下会产生差异化免疫效果?

研究团队在探索中注意到,饲养条件中“鼠粮配方”的脂肪酸构成差异,会带来T细胞铁死亡敏感性显著变化。

进一步实验显示,相较于高PUFA/MUFA比率饲料,低PUFA/MUFA比率饲料能够显著增强T滤泡辅助细胞(TFH)对铁死亡的抵抗力,并促进生发中心B细胞反应及抗体分泌水平提升。

这一结果提示,饮食脂质结构并非“背景变量”,而可能是免疫反应的重要可调节因素。

原因机制层面,研究将焦点锁定在脂质代谢关键酶ACSL4上。

实验表明,ACSL4在长链脂肪酸活化过程中对PUFA具有偏好性,可促进PUFA进入膜脂并提高其丰度;而PUFA更易发生脂质过氧化,进而提高细胞膜对氧化损伤的易感性。

当T细胞遭遇铁死亡相关应激时,膜脂组成的差异就会被“放大”为生死分界:PUFA占比更高的膜结构更容易积累脂质过氧化产物,从而增加铁死亡风险;反之,降低PUFA/MUFA比率可在一定程度上降低脂质过氧化压力,提高T细胞存活与功能维持能力。

影响层面,该成果的意义不仅在于解释“饮食—代谢—免疫”之间的链条,也为提升免疫干预效果提供了可操作的切入点。

研究在模型验证中进一步观察到,在人源化免疫缺陷小鼠模型里,将CAR-T细胞治疗与低PUFA/MUFA比率喂养策略结合,可降低CAR-T细胞脂质活性氧水平、延长其体内存活时间,并将小鼠生存期显著延长。

与此同时,研究还报告这一调控关系具有人体相关性:外周血CD4+与CD8+T细胞的铁死亡抵抗性与体重指数并无显著关联,却与血浆脂质成分中的PUFA/MUFA比值呈显著负相关。

该发现提示,免疫细胞命运可能更多受“脂质质量”而非“体重表征”影响,为理解代谢状态与免疫差异提供了新视角。

对策路径上,研究提出两类可供延展的策略:一是从膳食结构入手,优化PUFA与MUFA的相对比例,为免疫细胞提供更有利的“膜脂底盘”;二是从药物或靶向代谢调控入手,对关键代谢节点进行精准干预,降低T细胞在治疗或应激场景中的铁死亡风险。

需要强调的是,脂肪酸在人体生理中具有复杂功能,任何饮食调整都应坚持均衡原则,并在循证基础上开展人群研究与临床评估,避免将单一指标简单化、极端化应用。

前景判断方面,随着疫苗加强免疫、肿瘤免疫治疗以及细胞治疗持续发展,如何提高T细胞持久性、降低功能衰竭与死亡风险,是提升疗效的重要方向。

该研究将饮食脂质结构与T细胞铁死亡机制直接关联,为“可通过生活方式与代谢干预增强免疫效能”提供了更坚实的生物学依据。

下一步,相关成果有望在三方面继续推进:其一,开展更大样本、更多人群结构的临床与队列研究,厘清不同年龄、基础疾病状态下的适用范围;其二,围绕ACSL4及其上下游通路探索更精准的靶向方案,兼顾安全性与长期效应;其三,将饮食干预与免疫治疗方案进行系统化联合评估,推动从实验验证走向临床转化。

脂质代谢与免疫功能的深层联系,正在被科学家们逐步揭示。

这项研究不仅深化了我们对T细胞生物学的理解,更重要的是为精准调控免疫反应打开了新的窗口。

从饮食营养到细胞命运,从基础研究到临床应用,这条科学之路的每一步进展都可能改变疾病防治的未来。

齐鲁工业大学的这一突破,正是我国科研工作者在生命科学领域自主创新、追求卓越的生动体现。