精氨酸,提免疫!《Cell》发现,病理导致的精氨酸不足会抑制MHC-I表达,补充膳食精氨酸或有助于提升免疫力
氨基酸水平在不同组织和疾病状态下存在显著差异,饮食摄入也会影响其可利用性。然而,细胞外氨基酸的变化能否直接调控宿主基因的选择性翻译,此前一直不明确。
2026年7月30日,洛克菲勒大学Sohail F. Tavazoie团队在
Cell
在线发表题为
“Dietary arginine drives codon-dependent MHC class I translation and improves immunity in colon tumorigenesis and respiratory viral infection”
的研究论文,该研究揭示了精氨酸水平通过密码子偏好性翻译调控MHC I类分子表达的机制,并证明饮食精氨酸摄入直接影响抗肿瘤和抗病毒
免疫
。

精氨酸限制抑制MHC I翻译
研究团队发现,在癌症和感染中观察到的细胞外精氨酸限制,会抑制特定的精氨酸tRNA,从而直接抑制主要组织相容性复合体I(MHC I)的翻译以及抗原呈递。MHC I是细胞将内源性抗原呈递给CD8⁺ T细胞的关键分子,其表达水平直接影响T细胞免疫应答的强度。
密码子使用是关键
精氨酸对MHC I的调控依赖于密码子使用情况——MHC I mRNA中含有较多使用稀有精氨酸tRNA的密码子,当精氨酸缺乏时,这些密码子的翻译效率显著下降。研究团队通过同义密码子突变(将稀有密码子替换为常见密码子),成功阻止了精氨酸限制对MHC I的调控,证实了密码子偏好性是这一调控机制的核心。

文章模式图(图源自
Cell
)
饮食干预的效应
在动物模型中,饮食中精氨酸摄入受限会削弱对流感和SARS-CoV-2的抗病毒免疫,并促进结肠肿瘤的发生。相反,通过膳食补充精氨酸或敲除髓系特异性精氨酸酶1(Arginase 1,一种消耗精氨酸的酶),可提高MHC I蛋白水平,抑制结肠肿瘤发生,并改善病毒感染结局。
值得注意的是,这些调节疾病进程的作用在β2微球蛋白(B2m)缺陷小鼠中被完全消除,证实了MHC I是精氨酸调控免疫的关键效应分子。
意义
需要客观指出的是:该研究目前主要在细胞和小鼠模型中验证,精氨酸补充在人类癌症和感染患者中的安全性和有效性仍需临床试验确认。此外,精氨酸代谢在不同肿瘤类型和感染模型中可能有所不同,需个体化评估。
尽管如此,这项研究为免疫调控提供了全新的维度:它揭示了单个氨基酸的饮食调节可以通过密码子偏向性翻译直接影响MHC I类分子表达,从而调控抗肿瘤和抗病毒免疫。对于癌症免疫治疗和感染防治而言,“精氨酸补充”作为一种简单、可及的饮食干预策略,具有潜在的临床转化价值——通过调整日常饮食中的精氨酸摄入,或许就能增强免疫系统对肿瘤和病毒的战斗力。
参考消息:https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00818-4
