《免疫》:免疫系统真是太努力了!科学家发现,在食物短缺时,糖皮质激素会调整免疫资源分配,以更低的能量成本控制病原体

免疫功能是和营养息息相关的,在漫长的人类历史中,食物短缺往往伴随着传染病的高企,原因就在于营养不足限制了免疫功能。
其实,感染是一种非常消耗资源的紧急事件。在应对初次感染的过程中,约占宿主基础代谢率25%-30%的大量营养物质会被集中调配,用于激活、扩增和协调多种免疫细胞群,需要消耗大量的葡萄糖。但在食物短缺时,如此“兴师动众”地消耗资源显然是不可取的,能量失衡甚至可能危及生命。
近期,《免疫》杂志发表了来自康奈尔大学科研团队的论文,研究者们发现,在饮食限制(DR)的条件下,糖皮质激素(GC)会以一种巧妙的方式调节免疫系统的资源分配——它会抑制更加耗糖的T细胞扩增,支持对葡萄糖依赖更低的中性粒细胞反应,减少总体效应T细胞的同时优先保留记忆T细胞前体,在资源有效的条件下,最大化当下的免疫收益和长久的免疫记忆。
真是好巧妙的调配啊。

糖皮质激素是一种经典的免疫调节激素,取决于作用细胞类型、剂量、暴露时间等因素,既可以表现为抑制免疫,也可以增强免疫。
糖皮质激素会响应DR导致的血糖下降而升高,本研究中,研究者们首先怀疑的就是糖皮质激素参与了DR期间免疫稳态的调节。
研究者限制了小鼠50%进食热量,干预持续6周。小鼠体重在首周下降了10%,第6周时下降达20%。
研究者观察到DR诱导的糖皮质激素驱动外周幼稚CD8+T细胞向骨髓归巢。幼稚T细胞对能量供应敏感,DR状态下在外周组织中生存压力很大,而骨髓中富含支持性细胞因子,具有更稳定的代谢环境,因此让幼稚T细胞“回家”实际上是在能量紧张时保持了幼稚T细胞的有生力量。
与此同时,糖皮质激素对不同的免疫细胞也采取了不同的调控策略。糖皮质激素增强了中性粒细胞反应、降低其对葡萄糖的利用,中性粒细胞功能对葡萄糖依赖较低,在低糖环境下仍能够有效吞噬和清除病原体;对高能耗的效应T细胞,则抑制其扩增,减少能耗。
不过,糖皮质激素也同时保留了记忆前体效应T细胞,确保长期免疫记忆可以正确形成,为未来的感染做好准备。
总的来说,在假结核耶尔森菌的攻击下,DR小鼠仍能保持与对照组类似的存活率,各组织的病原体负荷也相差无几,这套糖皮质激素为核心的调控策略功不可没。实验结果显示,DR小鼠感染后8天体重仅减轻了5%,血糖下降了10%;对照组小鼠则减重20%,血糖下降了45%。
不得不感慨生命真是很神奇,糖皮质激素这套精密的调控很好地在能量有限的情况下维持了最好的免疫功能,又不至于导致低血糖,最大化了生存可能。
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参考资料:
[1] Menezes-Silva et al., Hormonal rewiring of immunity during dietary restriction ensures host defense and systemic glucose conservation, Immunity (2026),


本文作者丨代丝雨
