《自然》：飲食可以改變你的免疫系統

關於食物和免疫力的說法隨處可見，現在科學家正在探索營養究竟如何作用於免疫系統以增進健康和治療疾病。

• 透過間歇性斷食重啟免疫系統。
• 用植物性飲食幫助你的 "好 "細菌茁壯成長。
• 別再喝早咖啡了：蘑菇茶可以增強你的抗癌能力。

部分原因是，開展嚴格的研究來追蹤人們的飲食以及飲食的影響是一項巨大的挑戰。 此外，對動物和細胞的研究結果與人類健康的相關性並不明確，有時還會為了商業利益而誇大研究結果，這讓人們對營養科學產生了懷疑。

不過，在過去五年左右的時間裡，研究人員已經開發出了創新的營養免疫學方法，幫助縮小了這一可信度差距。

• 傳統上，營養科學家研究的是鬆散定義的地中海或西方飲食的長期影響，
• 而如今，他們可以利用各種工具，放大範圍更小的食物類別和特定飲食成分的短期影響（包括有益和有害影響），並探究食物對免疫力影響的分子機制。

這一領域 開始吸引人們的關注和資金 。今年 4 月，《 新英格蘭醫學雜誌》 發表了一系列關於營養、免疫和疾病的評論文章；今年 1 月，美國衛生與公眾服務部在華盛頓特區舉辦了首屆“食物即藥物”峰會，探討了糧食不安全、飲食和慢性病之間的聯絡。

一些研究人員認為，現代飲食， 尤其是西方飲食 ，已經扭曲了我們的免疫反應，削弱了免疫力。更樂觀的是，其他人認為飲食還可以 幫助治療一系列健康問題 ，如癌症和狼瘡等慢性免疫疾病。

纖維和脂肪
自希波克拉底以來，醫生們一直在探索飲食與健康之間的聯絡。1912 年，波蘭生物化學家卡西米爾·馮克 (Casimir Funk) 提出，缺乏他稱之為“維生素”的必需營養素會導致壞血病和佝僂病等疾病；後來對維生素的研究證實了它們在免疫力中的作用。

在過去十年中，組學技術的普及，可以對細胞或組織中的整套生物分子，如基因和蛋白質進行分類和分析，幫助研究人員揭示不同飲食和飲食成分影響免疫系統，進而影響健康的機制。

許多實驗室都利用免疫系統治療當今最緊迫的健康問題之一：肥胖症

密蘇里州聖路易斯華盛頓大學醫學院的免疫學家史蒂文·範·戴肯一直在研究一種通常由過敏原和寄生蟲引起的免疫反應，看看它是否有助於調節新陳代謝。

他和其他人之前曾觀察過一種叫做甲殼素chitin的膳食纖維是如何啟用這種免疫反應的，這種膳食纖維在蘑菇、甲殼類動物和可食用昆蟲中含量豐富，被稱為 2 型免疫。

Chitin（幾丁質）是一種天然存在的多糖，也被稱為甲殼素或幾丁質。它是由N-乙醯葡萄糖胺單元透過β-1,4-糖苷鍵連線而成的聚合物。幾丁質的化學結構與植物纖維素相似，但基本單元不同。纖維素的基本單元是葡萄糖，而幾丁質的基本單元是乙醯葡萄糖胺。幾丁質的分子量可以達到100萬以上，具有很高的吸附能力，低分子量的幾丁質更容易被人體吸收。

幾丁質經過脫乙醯基處理後，可以轉化為幾丁聚糖（殼聚糖）：

• β-殼聚糖改善老年小鼠的認知障礙

Chitin（幾丁質）、甲殼素和幾丁質是同一物質的不同名稱，它們都是指這種廣泛存在於自然界中的多糖。

那麼，高甲殼素chitin飲食會對新陳代謝產生什麼影響：

於是，他們給小鼠餵食了這種食物，並觀察到它們的胃比正常飲食的小鼠的胃撐大得多。 拉伸啟用了 2 型免疫，進而觸發了幾丁質消化酶。

但阻止這種酶發揮作用也有明顯的好處：與正常小鼠相比，經基因改造後無法產生這種酶的小鼠在餵食甲殼素1後體重增加得更少，體脂更少，胰島素敏感性更高。

甲殼素還能提高胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的水平，GLP-1 是 Ozempic（semaglutide司美格魯肽）和其他類似減肥藥模仿的激素，有助於抑制食慾。

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在曼谷出售的可食用昆蟲含有大量名為甲殼素的纖維，可用於幫助治療肥胖症。

調整幾丁質、免疫和健康之間的關係--例如透過降低幾丁質消化酶的水平--可以為抑制食慾藥物等療法的開發提供資訊。

以前的研究表明，甲殼素可能會啟用類似的人類免疫反應。 利用甲殼素和酶調整這些免疫反應可能 "成為肥胖等代謝性疾病的治療目標"。

 肥胖、免疫和健康之間的聯絡還不止於此。

牛皮癬是一種自身免疫性疾病，皮膚細胞積聚成乾燥、鱗屑狀的斑塊，肥胖症患者的發病率是非肥胖症患者的兩到三倍。 事實證明，減肥可以改善銀屑病症狀。

肥胖是如何破壞皮膚免疫系統的？
以前的研究表明，高脂肪飲食會增加引起炎症的免疫細胞的活化，從而誘發牛皮癬：

利用 RNA 測序技術清點了瘦小鼠的皮膚免疫細胞，發現了一種通常能控制導致牛皮癬的炎症的 T 細胞群  。 但是，在高脂肪飲食的肥胖小鼠體內尋找同樣的細胞時，卻發現這些細胞的數量要少得多，而且銀屑病炎症也在加劇。 透過搜尋對牛皮癬患者細胞的研究資料，也發現了與小鼠相同的細胞紊亂現象。 

盛宴與饑荒
如果暴飲暴食和肥胖以多種方式損害健康，那麼斷食是否會產生相反的效果？

有證據表明，禁食能降低高血壓、動脈粥樣硬化、糖尿病和哮喘等多種疾病的風險，在某些情況下是透過免疫系統來實現的。

一些研究人員認為，他們可以利用這些證據來治療這些疾病的患者，而不需要讓他們少吃東西。 例如，合肥中國科技大學的神經科學家程湛想研究腦幹中幫助調節免疫系統的一組神經元，看看操縱它們是否能產生預期效果。

在今年 1 月發表的一篇論文中，詹曉明和他的團隊證明，這些神經元在小鼠禁食時被啟用，並導致 T 細胞從血液、脾臟和淋巴結撤退到它們的中心儲存庫--骨髓。

詹還利用一種自身免疫性疾病多發性硬化症的小鼠模型表明，持續啟用這些神經元可顯著緩解癱瘓，防止與疾病相關的體重減輕，並提高存活率。

諸如此類的發現可使人們獲得禁食的益處--而無需真正捱餓。可以透過電刺激、小分子或其他活動啟用這些神經元。

雖然在過去十多年裡，支援禁食療法的證據越來越多，但在某些情況下，減少熱量可能會產生不利影響。 例如，它可能會削弱免疫反應。

在去年發表的一項研究中，紐約市西奈山伊坎醫學院的免疫學家菲利普-斯維爾斯基和他的同事記錄到，空腹小鼠血液中迴圈的單核細胞減少了 90%，而在產生單核細胞的骨髓中，這些細胞卻增加了 。

當小鼠空腹 24 小時後再餵食時，單核細胞又異常大量地湧入血液，導致單核細胞增多症，這種情況通常與感染性疾病和自身免疫性疾病有關。 這些禁食後的單核細胞壽命也比正常細胞長，而且引發炎症的閾值也比正常細胞低。

當研究人員用銅綠假單胞菌（細菌性肺炎的常見病因）感染禁食後的小鼠時，這些動物比未禁食的對照組死得更早，數量也更多。

當能量儲備不足時，身體會保留其單核細胞儲備，這是一種保護機制。 要了解這項研究對人體的影響還需要進一步的工作，這可能會警告人們不要過度或長時間禁食。禁食是有益的，但有時要找到一個平衡點，不要把你的系統推向極端。

當要求六名人類志願者從高纖維飲食改為低纖維飲食時，發現他們的T細胞也受到了類似的影響。 與任何節日盛宴一樣，這些影響都是短暫的，但研究這些與飲食變化有關的早期免疫事件可以揭示慢性免疫疾病的原因。

人體試驗
在人體中確認這些線索可能很困難。長期精確控制研究參與者的飲食是一項挑戰，讓他們準確回憶和記錄每天的飲食也很有挑戰性。

志願者同意被關在美國國立衛生研究院研究醫院的病房裡，在那裡他們的飲食會受到嚴格控制，他們的反應也會受到測量。

招募 20 名住院四周的成年人，並隨機將他們分為兩組，前兩週採用生酮飲食（以動物產品為基礎，碳水化合物含量低）或純素低脂飲食，後兩週採用替代飲食。血液樣本顯示，轉向任何一種飲食都與不同免疫細胞數量以及其中哪些基因被啟用有明顯變化。

• 在生酮飲食期間：參與者的 T 細胞和 B 細胞水平和活性增強，而 T 細胞和 B 細胞是適應性免疫系統的一部分，能夠產生識別特定敵人的“精確”反應。
• 而純素飲食參與者的先天免疫反應增強，這種反應比適應性反應更快，但特異性更低。