感染可能会出现许多不同的症状，其中一种常见的症状是消瘦，包括脂肪的减少，在极端情况下还包括瘦肌肉的减少。索尔克研究所教授珍妮尔·艾尔斯博士实验室的研究人员现在发现，在小鼠中，对寄生虫布氏锥虫(昏睡病的病原体)感染的反应会出现两个阶段，每个阶段都受到不同免疫细胞的调节。他们的研究结果表明，在布氏锥虫感染期间，CD4+T细胞在疾病引起的厌食和脂肪消耗的发展中发挥了作用，而CD8+T细胞则与恶病质有关。研究结果还表明，虽然脂肪减少无助于对抗感染，但肌肉减少却有——一个令人惊讶的线索表明，一些消耗可能有助于控制疾病。

该研究结果可能有助于为未来开发更有效的治疗方法提供信息，使人们免于消瘦，并加深对消瘦如何影响感染、癌症、慢性病和其他疾病的生存和发病率的了解。索尔克研究所遗产主席兼分子与系统生理学实验室负责人艾尔斯说：“我们经常假设消瘦等情况很糟糕，因为它们往往伴随着更高的死亡率。”“但如果我们问，浪费的目的是什么?我们可以找到令人惊讶且富有洞察力的答案，帮助我们了解人类对感染的反应以及如何优化这种反应。”艾尔斯是该团队在《CellReports》上发表论文的资深作者，论文题为“CD4+T细胞可调节慢性寄生虫感染期间疾病引起的厌食和脂肪消耗。”

作者解释说，感染会导致宿主代谢过程重新编程，在临床上，对感染最明显的代谢反应是能量储存浪费。研究小组将恶病质描述为“一种极端的分解代谢状态”，其特征是无意的体重减轻和肌肉损失，其中可能包括脂肪减少。仅减少脂肪的消耗被称为脂肪组织消耗。然而，研究小组继续说道，“恶病质或脂肪组织消耗在感染过程中是否发挥功能作用仍然未知，但它们通常被视为宿主与病原体相互作用的适应不良后果。”

保护身体免受病原体入侵需要大量能量，并且需要研究人员所说的“与其他生物功能的权衡”。先前的研究表明，这种与免疫相关的能量消耗会产生浪费，这是一种不幸的副作用。艾尔斯和团队很想知道消瘦是否有益，而不仅仅是副作用。

小鼠血细胞中的布氏锥虫寄生虫(深蓝色)

布氏锥虫寄生虫(深蓝色)位于小鼠血细胞(浅蓝色和白色)中。[索尔克研究所]

T细胞是对感染反应相对较慢的免疫细胞，但当它们做出反应时，它们会适应对抗特定的感染。艾尔斯很想知道是否是这些T细胞导致了消耗。如果T细胞是造成这种情况的原因，那就表明浪费不仅仅是耗能免疫细胞的无用副作用。

研究人员特别感兴趣的是CD4+和CD8+T细胞。CD4+T细胞领导对抗感染的斗争，并能促进CD8+T细胞的活性，从而杀死入侵者和癌细胞。这两种T细胞类型经常一起工作，因此研究小组推测它们在消瘦中的作用也可能是一种合作努力。他们指出：“有必要更好地了解CD4+和CD8+T细胞在调节能量储存中的作用，以及这与它们在宿主防御中的功能之间的关系。”

为了弄清楚CD4+和CD8+T细胞与消瘦之间的关系，研究人员研究了寄生虫T.brucei的感染，这种寄生虫存在于脂肪中，可以阻断包括T细胞在内的适应性免疫反应。这代表了一种理想的感染，可以解决有关脂肪消耗以及T细胞如何介导该过程的问题。“……我们利用布氏锥虫小鼠感染模型来研究适应性免疫反应在脂肪组织消耗和恶病质中的作用，并确定这些分解代谢反应对宿主防御的作用，”他们评论道。使用该模型，研究小组研究了CD4+和CD8+T细胞在布氏锥虫感染过程中的作用小鼠感染，并评估了CD4+和CD8+T细胞的去除如何改变受感染动物的寿命、死亡率、寄生虫症状和寄生虫负担。

研究表明，在布氏锥虫感染的小鼠中，CD4+T细胞首先起作用并启动了脂肪消耗过程。随后，CD8+T细胞启动了肌肉消耗过程，但完全独立于脂肪消耗。“我们发现消耗反应发生在两个阶段，

第一阶段涉及由CD4+T细胞诱导的厌食症引起的脂肪消耗，第二阶段与厌食症无关的恶病质阶段依赖于CD8+T细胞，”研究人员写道。“我们证明CD4+T细胞是响应布氏锥虫感染而导致脂肪组织消耗的驱动因素。我们进一步证明，CD4+T细胞是诱导疾病引起的厌食反应所必需的。”

有趣的是，CD4+T细胞诱导的脂肪消耗对小鼠抵抗布氏锥虫或抵抗感染的能力没有影响。然而，CD8+T细胞诱导的肌肉萎缩——与传统的肌肉萎缩假设相反——帮助小鼠抵抗布氏锥虫并在感染中存活下来。研究小组进一步指出：“脂肪消耗对宿主抗体介导的抵抗防御或生存没有影响，而后期肌肉消耗则有助于疾病耐受防御。”“因此，至少在布氏锥虫感染的小鼠模型中，脂肪组织消耗对宿主或病原体没有明显的有益作用，而恶病质可能有助于宿主的疾病耐受防御。”

“我们的发现是如此令人惊讶，以至于有时我怀疑我们是否做错了什么，”第一作者塞缪尔·雷德福博士说，他是艾尔斯实验室的现任访问研究员和前研究生。“我们得到了惊人的结果，免疫系统功能齐全的小鼠和没有CD4+T细胞的小鼠的寿命相同，这意味着，这些CD4+T细胞及其引起的脂肪消耗在对抗寄生虫时完全可以被抛弃。除此之外，我们发现通常合作的T细胞亚型彼此完全独立地工作。”

这些发现说明了免疫细胞在脂肪和肌肉消耗中的重要作用，以及了解此类反应的功能以指导治疗干预的必要性。“通过观察与我们共同进化的环境和感染，我们可以了解很多关于我们的免疫系统的信息，”艾尔斯评论道。“虽然布氏锥虫是一个有趣且重要的病例，但令人兴奋的是通过我们的发现来推断、治疗和克服任何涉及免疫介导的消耗的疾病——寄生虫、肿瘤、慢性疾病等等。”

注意到他们研究的局限性，研究小组在总结中指出，“我们确定了CD4+T细胞在疾病引起的厌食和脂肪组织消耗中的作用，以及CD8+T细胞在肌肉消耗中的作用，并将这些代谢反应解耦。来自宿主抵抗防御，相反表明肌肉萎缩可能对于在某些感染情况下促进疾病耐受性防御很重要。”

未来，该团队将研究其他哺乳动物以及最终人类的T细胞机制。他们还想更详细地探索为什么会发生肌肉萎缩，以及为什么CD4+和CD8+T细胞发挥这些不同的作用。

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