Science：維生素缺乏可增強先天免疫

　　維生素A缺乏癥與一些健康問題，如夜盲癥和哮喘風險增高有關聯。與其他的營養缺乏癥一樣，眾所周知它還破壞了免疫系統特化T細胞介導的適應性免疫。因此當研究人員發現維生素A缺乏還可以激活免疫系統，幫助小鼠防止寄生蟲感染時感到非常的驚訝。他們的研究工作發表在1月23日的《科學》(Science)雜志上。

　　來自美國國家過敏和傳染病研究所的Yasmine Belkaid和同事們，檢測了維生素A缺乏對兩種小鼠先天免疫細胞——2型先天淋巴細胞(ILC2)和3型先天淋巴免疫細胞(ILC3)的影響。它們在維護“屏障免疫”——與環境接觸的第一道防線，如腸和皮膚中起重要作用。因此而獲得了這一意外的結果。當研究人員阻斷維生素A的活性代謝產物維甲酸(retinoic acid)時，如預期的那樣ILC3細胞群減少，但ILC2細胞群卻增多了。

　　曼徹斯特大學免疫學和微生物學教授Richard Grencis(未參與該研究)說：“這項研究工作涵蓋了一系列巧妙的實驗。先天免疫反應的一個特點就是，無論被激活多少次都不會發生變化。這項研究工作明確地挑戰了這一觀點，提出了一種新看法。”

　　維生素A缺乏癥是全世界最常見的一種營養缺乏癥;在發展中國家大約有2.5億兒童罹患這一疾病。同時，寄生蟲感染也在這些地區普遍流行。眾所周知，缺乏營養素，包括維生素A可以使得個體更易遭受感染。“然而迄今為止有關維生素缺乏和感染風險的調查多半是從先天免疫系統被突破后，激活的適應性免疫反應角度展開，”Grencis說。

　　其他的一些研究團體以往曾證實，維甲酸促進了適應性T細胞反應。因此Belkaid和同事們猜測，飲食因素與先天免疫系統之間有可能有串擾，使得個體甚至在營養不良的條件下也能存活下來。為了調查這種可能性，他們對先天淋巴細胞進行了檢測。先天淋巴細胞是先天免疫的一個組成部分，它們能夠分泌一些通常與適應性免疫系統中T細胞相關的信號分子(細胞因子)。

　　在當前的研究中，研究人員喂給妊娠小鼠一種特殊的維生素A缺乏膳食，并給予它們的后代同樣的食物生成維生素A缺乏小鼠。隨后他們分析了來自這些小鼠和正常小鼠的小腸細胞，發現在維生素A缺乏小鼠體內ILC3細胞和相關細胞因子均顯著減少，但ILC2細胞和相關細胞因子的水平卻升高了。研究人員發現，抑制維甲酸信號對于正常小鼠具有同樣的效應，表明維生素A水平影響了小腸中的免疫細胞群。

　　作者們還以另一種方式，將未分化的淋巴祖細胞導入到缺乏先天淋巴細胞的小鼠體內，觀察腸道中出現的ILC2和ILC3細胞數量，調查了維甲酸的影響。他們發現向小鼠腹腔注射維甲酸，可導致腸道中的ILC3細胞群占優勢，而抑制維甲酸信號則導致ILC2細胞優先累積。總體而言，作者們認為不同的維生素A水平有可能促進了不同類型的免疫。

　　盡管ILC2細胞和ILC3細胞都在先天免疫中發揮作用，后者已知有助于抵御細菌感染，響應維甲酸而增殖。與此相一致，研究人員發現用一種維甲酸信號抑制劑處理小鼠，當其遭遇檸檬酸桿菌挑戰時相比正常小鼠反應較差。

　　另一方面，眾所周知ILC2細胞可幫助抵抗寄生蟲感染。研究人員發現喪失維甲酸受體的淋巴祖細胞優先分化為ILC2細胞。為了調查在維生素A缺乏條件下這些細胞的行為，研究人員在實驗中通過口服給予鼠鞭蟲蟲卵讓正常的、維生素A缺乏的和維甲酸抑制劑處理的小鼠感染寄生蟲。14天后，他們檢測了每種動物盲腸上皮層的寄生蟲量。維生素A缺乏和維甲酸抑制劑處理小鼠相比正常小鼠顯示較少的寄生蟲量，同時ILC2細胞數增高。

　　“據我們所知，這是第一項研究表明免疫系統對營養缺乏產生了有益的適應，”Belkaid說。

　　“看來在這種情況下，適應性反應不能夠發揮最佳功能，先天系統對其進行了補償，”Grencis說。

　　作者們還推測，他們的觀察結果也表明一種適應通過減小來自寄生蟲的競爭，維持了宿主體內的營養水平。但這一理論還有待檢驗。

　　俄亥俄州立大學的Linda Saif(未參與該研究)提出了一個尚待解答的問題：“減輕維生素A缺乏的治療是否在防止其他腸道病原體的同時增加了寄生蟲負擔?”