Cell Metabolism | 上海市免疫學(xué)研究所鄒強(qiáng)課題組,、葉幼瓊課題組及合作團(tuán)隊揭示膳食果糖增強(qiáng)腫瘤免疫應(yīng)答的機(jī)制 發(fā)布日期:2023-10-20
2023年10月19日,,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所鄒強(qiáng)研究團(tuán)隊等在Cell Metabolism雜志在線發(fā)表了題為“Dietary fructose-mediated adipocyte metabolism drives antitumor CD8+ T cell responses”的研究論文。該研究揭示了一條免疫內(nèi)分泌通路:果糖-脂肪細(xì)胞-瘦素- CD8+ T細(xì)胞軸,,描述了膳食果糖在塑造脂肪細(xì)胞代謝以啟動抗腫瘤CD8+ T細(xì)胞反應(yīng)中的關(guān)鍵作用,,提示該免疫內(nèi)分泌通路潛在的癌癥免疫治療方案可能性,。
攝入糖類能促進(jìn)人體大腦中的多巴胺分泌,,故而攝入糖類含量高的食物能使人感到更快樂[1]。近年來,,果葡糖漿,、高果糖玉米糖漿類調(diào)味劑的使用量大大增加。果糖是葡萄糖的一種同分異構(gòu)體,,個人日常所攝入果糖總量的40~60%來源于水果,、蜂蜜以及蔗糖;另一主要來源是由淀粉水解為葡萄糖后,,葡萄糖通過多元醇途徑轉(zhuǎn)化為果糖,。
多項研究發(fā)現(xiàn),過量攝入果糖與肥胖,、糖尿病和脂肪肝等代謝性疾病密切相關(guān)[2],。近日,國內(nèi)研究團(tuán)隊證實了高果糖在小鼠模型中能促進(jìn)肝癌進(jìn)展[3]以及在小鼠模型中果糖代謝可促進(jìn)腸道腫瘤發(fā)生肝轉(zhuǎn)移[4],,揭示了果糖對于腫瘤細(xì)胞生長的促進(jìn)作用,,但是果糖對腫瘤微環(huán)境中分子、代謝及免疫特性的影響仍有待確定,。在本研究中,,研究團(tuán)隊通過構(gòu)建高果糖飼喂小鼠模型并接種皮下腫瘤發(fā)現(xiàn),果糖飼喂組小鼠腫瘤生長更緩慢,,且小鼠生存時間顯著延長,。這與之前廣泛認(rèn)為的“果糖促癌”的觀點(diǎn)相反,果糖甚至可以抑制小鼠皮下腫瘤生長,。
結(jié)合單細(xì)胞測序,、多種敲除鼠模型以及大數(shù)據(jù)分析,研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),,高果糖飲食抑制小鼠皮下瘤生長主要機(jī)制是CD8+ T細(xì)胞在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,。研究結(jié)果顯示,,在果糖飼喂條件下,,小鼠腫瘤微環(huán)境中的CD8+ T細(xì)胞耗竭減少,增殖更多且細(xì)胞因子IFNy分泌增多,。在特異性敲除T細(xì)胞果糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT5后,,果糖飼喂組小鼠依然展現(xiàn)出更緩慢的腫瘤生長速度以及更強(qiáng)勁的CD8+ T細(xì)胞抗腫瘤能力。進(jìn)一步通過蛋白芯片對血清中炎癥相關(guān)蛋白進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),,果糖通過誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞中mTORC1依賴性瘦素的產(chǎn)生,,增加了小鼠血清和腫瘤微環(huán)境中瘦素的水平。研究團(tuán)隊進(jìn)一步從肺癌患者腫瘤樣本和血液樣本中分析發(fā)現(xiàn),肺癌患者血漿中果糖濃度與瘦素水平呈正相關(guān),,且血漿中瘦素水平和腫瘤微環(huán)境內(nèi)抗腫瘤CD8+ T細(xì)胞功能提升相關(guān),。以上研究闡明了一條免疫內(nèi)分泌通路:果糖-脂肪細(xì)胞-瘦素- CD8+ T細(xì)胞軸,揭示了膳食果糖在塑造脂肪細(xì)胞代謝以啟動抗腫瘤CD8+ T細(xì)胞反應(yīng)中的關(guān)鍵作用,,提示該免疫內(nèi)分泌通路作為潛在的癌癥免疫治療方案可能性,。
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所博士生張月榕、副研究員于曉彥和技術(shù)員包汝娟為文章的共同一作,。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所鄒強(qiáng)研究員,、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海市胸科醫(yī)院孫加源主任、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院趙任主任和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所葉幼瓊研究員為文章的通訊作者,。
1. Edwin Thanarajah, S., et al., Habitual daily intake of a sweet and fatty snack modulates reward processing in humans. Cell Metab, 2023. 35(4): p. 571-584 e6.
2. Febbraio, M.A. and M. Karin, "Sweet death": Fructose as a metabolic toxin that targets the gut-liver axis. Cell Metab, 2021. 33(12): p. 2316-2328.
3. Zhou, P., et al., High dietary fructose promotes hepatocellular carcinoma progression by enhancing O-GlcNAcylation via microbiota-derived acetate. Cell Metab, 2023.
4. Bu, P., et al., Aldolase B-Mediated Fructose Metabolism Drives Metabolic Reprogramming of Colon Cancer Liver Metastasis. Cell Metab, 2018. 27(6): p. 1249-1262 e4.
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