《细胞》子刊:科学家发现胰岛素可以调节T细胞的活性,这或许是部分胖纸免疫力差的原因

佩襄 医学 1.8K+

说起胰岛素,大家可能都知道这是个降血糖的激素。如果胰岛素分泌不足,或者胰岛素抵抗,那血糖控制不住,就是糖尿病了。

近日,多伦多综合研究所的Daniel Winer等就发现,缺少了胰岛素信号的刺激,T细胞虽不会死亡,却会怠工,造成机体免疫力下降。这一成果发表在Cell Metabolism上[1]。

科学家首次发现胰岛素可以调节T细胞的活性,这或许是部分胖纸免疫力差的原因.jpg/

T细胞是适应性免疫的主要参与者,而且之前就有研究发现静息状态的T细胞表面没有胰岛素受体,但随着T细胞的激活,表面的胰岛素受体大大增多[2]。研究人员就决定从T细胞入手,看看胰岛素信号在免疫中的作用。

研究人员首先敲除了T细胞上的胰岛素受体,掐断了胰岛素信号通路,然后在体外激活了这些缺少胰岛素受体的T细胞。缺少了胰岛素受体,T细胞虽说还能像正常T细胞一样,在刺激下变大,但分泌炎性因子γ-干扰素的能力和增殖能力都下降了。

相反,如果往正常的激活T细胞的培养基里加入胰岛素,T细胞的增殖会变快,产生的炎性因子γ-干扰素和IL-2也更多。而胰岛素受体抑制剂的存在会大大降低T细胞的增殖和炎性因子的分泌。

看来,胰岛素信号确实对T细胞功能有重要影响!

不过光有体外实验还不够。研究人员又在小鼠中进行了实验。研究人员向小鼠身体里注入了胰岛素受体缺陷的OT-Ⅱ转基因T细胞的和正常的OT-Ⅱ转基因T细胞。转了OT-Ⅱ基因的T细胞,可以用鸡卵清蛋白激活。

接下来就是用鸡卵清蛋白激活转入的T细胞了。研究人员发现,胰岛素受体缺陷的T细胞,在淋巴结和脾中的增殖都明显比正常的慢。在激活4天后,脾和淋巴结中的胰岛素缺陷T细胞,也比胰岛素受体正常的T细胞要少的多。

研究人员接下来测试了T细胞上的胰岛素受体,对流感病毒感染的影响。研究人员选择性敲除了T细胞上的胰岛素受体,然后在小鼠鼻中接种了流感病毒H1N1。

感染初期,受感染影响,小鼠体重一天天减少。这一阶段主要受固有免疫影响,跟T细胞关系不大,两组体重没什么差距。但到了第9天,对照组的正常小鼠中,跟T细胞有密切关系的适应性免疫接管了战场,很快战胜了病毒,体重开始回升。而那些T细胞上胰岛素受体缺陷的小鼠,体重还在继续下降。

“我们已经确定代谢最流行的激素之一,胰岛素,是免疫系统功能的一种新型‘协同刺激’驱动因素,”丹·温纳博士说。“我们的工作揭示了这种信号通路在免疫细胞(主要是T细胞)中的作用,为将来更好地调节免疫系统开辟了道路。”

此外,研究人员也注意到,在2009年的甲型H1N1流感疫情中,45%的感染者不是肥胖(BMI>30),就是病态肥胖(BMI>40)[3]。在预后上,肥胖患者也普遍不如体重正常的人[4]。肥胖还跟尿路感染、牙周炎、院内感染、手术感染有关[5],肥胖人群中的肿瘤发生率也更高[6]。

或许,就是肥胖带来的胰岛素抵抗,减弱了T细胞的功能,才让这些病找上门来。

参考文献:

1. Insulin Receptor-Mediated Stimulation Boosts T Cell Immunity during Inflammation and Infection[J]. Cell Metabolism.

2. Insulin inhibits IL-10–mediated regulatory T cell function: Implications for obesity[J]. The Journal of Immunology, 2013: 1302181.

3. Hospitalized patients with 2009 H1N1 influenza in the United States, April–June 2009[J]. New England journal of medicine, 2009, 361(20): 1935-1944.

4. Risk factors for severe outcomes following 2009 influenza A (H1N1) infection: a global pooled analysis[J]. PLoS medicine, 2011, 8(7): e1001053.

5. Obesity and the risk and outcome of infection[J]. International journal of obesity, 2013, 37(3): 333.

6. Obesity as a major risk factor for cancer[J]. Journal of obesity, 2013, 2013.


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