1. 流行病学与全球卫生
  2. 免疫学和炎症
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炎症:西方饮食改变免疫细胞平衡

  1. 克里斯蒂娜M Bergey 是通讯作者
  1. 美国新泽西州立大学纽泽西人类遗传学研究所遗传学系
洞察力
引用这篇文章金沙官网注册网址为:eLife 2021; 10: e72787 doi:10.7554 / eLife.72787

摘要

以西式饮食喂养的猕猴的免疫细胞具有促炎特性。

主要内容

我们旧石器时代的祖先从来没有经历过像芝士汉堡这样的东西,它只存在了人类进化史的0.1%。但他们会喜欢加工过的美国奶酪、添加的培根、油炸土豆和30盎司的苏打水。在我们的进化过程中,高收入国家现在首次可以轻松享用这种高能量食物。除了热量过剩,许多营养特征将这种所谓的“西方”饮食与我们祖先的饮食区分开来。精制糖、谷物和植物油、驯养动物的肉、添加的钠,以及某些种类的乳制品,现在是广泛使用的成分,在农业、畜牧业和工业化出现之前,这些成分基本上是外来的(Cordain等人,2005年)。在美国,经常含有糖、盐和脂肪等添加剂的高度操纵的“超加工”食品现在占年轻人摄入热量的三分之二(王等人,2021年)。

现代肥胖、二型糖尿病和心血管疾病等疾病的增多,导致许多人认为这是“进化错配”造成的:我们的生理是在主要提供植物性饮食的环境中进化的,因此不适合现代营养景观(伊顿等人,1988)。当然,人类的进化并没有随着向农业的转变而停止,但一万年的时间也不足以完全适应如此大规模的饮食转变。支持这一猜想的是,在遵循地中海饮食的人当中,许多慢性疾病更为罕见。地中海饮食被认为更接近我们祖先的狩猎采集者所食用的食物,因为它富含植物性蛋白质,而相对缺乏肉类和精制碳水化合物(Mackenbach 2007)。然而,西方饮食和地中海饮食与如此不同的发病率有关的确切原因尚不清楚。

现在,在eLife, Thomas Register, Noah Snyder-Mackler和来自美国不同机构的同事——包括第一作者Corbin Johnson——进行了一项研究,该研究可以解释地中海饮食相对于西方饮食的健康益处(约翰逊等人,2021年)。他们的研究集中在单核细胞,一组白细胞,根据它们的确切类型,执行不同的免疫功能。基于它们所表达的基因,这些细胞要么会传播炎症,要么会停止修复和再生组织的过程(Orekhov等人,2019年)。

先前的一项没有直接调查饮食的研究发现,肥胖人群的单核细胞更有可能是促炎的(Devêvre等,2015)。在这些结果的基础上,Johnson等人研究了饮食如何通过给猕猴喂食西餐或地中海式饮食影响单核细胞活性。

饮食的改变导致了惊人的40%单核细胞基因以不同的方式表达,西式饮食增加了调节促炎过程的基因的活性(图1)。这一结果证实了一项范围更有限的类似研究的发现,在老年志愿者中,吃地中海饮食的单核细胞和相关细胞的促炎反应较弱,而吃西餐的志愿者(Camargo等人,2012年)。

在猕猴模型中,西方饮食将单核细胞转变为促炎细胞

用西方或地中海式饮食喂养猕猴,并对其单核细胞的基因表达进行分析。然后计算被激活的促炎症基因的比例(如图所示)。这表明在地中海式饮食(以橄榄枝为代表)中过度表达的基因不太可能(标记为零)促炎症(数据显示为绿色)。喂食西式饮食(以肉片为代表)的猴子的单核细胞中高表达的基因比预期更可能是促炎症的(数据显示为红色)。该基因分类基于先前对促炎症和调节性单核细胞的直接比较(Schmidl et al., 2014)。

图片来源:数据改编自约翰逊等人,2021年4.0 (CC)。

猕猴并不是人类的完美相似物,但Johnson等人的方法绕过了人类研究的局限性,这些局限性可能在时间上有限,而且受参与者对午餐吃了什么不记得的影响。总的来说,这项研究支持了单核细胞活性的改变解释了西方饮食如何与炎症相关的假设。反过来,这些结果也为心血管疾病和癌症等疾病提供了新的线索,这些疾病和癌症也与炎症有关,在现代死亡中占很大比例。Furman等人,2019年)。

一些悬而未决的问题仍然存在:例如,地中海和西方饮食中影响单核细胞平衡和相关疾病的具体成分是什么?单核细胞亚型的更细致的分类可以提供更多的见解,更清楚地了解人类遗传和表观遗传变异在决定饮食反应方面的作用。此外,基因——尤其是那些与免疫有关的基因——是通过微妙的网络联系在一起的:炎症的增加是否会扰乱这些复杂的联系,从而导致我们的基因组和饮食之间的进化不匹配?随着西方饮食和超加工食品在全球的普及,迫切需要回答这些问题并帮助理解现代饮食对健康的影响的研究。

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作者详细信息

  1. 克里斯蒂娜M Bergey

    克里斯蒂娜M Bergey是位于美国皮斯卡塔韦的新泽西州立大学罗格斯分校人类遗传学研究所的遗传学部门

    为对应
    christina.bergey@rutgers.edu
    相互竞争的利益
    没有宣布相互竞争的利益
    ORCID图标 "此ORCID iD标识本文作者:"金沙官网注册网址0000-0001-8336-8078

出版的历史

  1. 出版版本:2021年9月13日(版本1)

版权

©2021,Bergey

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