Cell子刊：一周禁食二天，能改造NK细胞，增强抗癌免疫力
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2024-06-26
2024年6月14日，美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心的研究人员在《Cell》子刊《Immunity》期刊上发表了一篇题为" Fasting reshapes tissue-specific niches to improve NK cell-mediated anti-tumor immunity "（禁食重塑特异性组织微环境以增强NK细胞介导的抗肿瘤免疫力）的研究论文。
研究表明，周期性禁食能够重塑免疫系统中关键组成——自然杀伤细胞（NK细胞）的微环境，显著提升其抗肿瘤能力，特别是对肿瘤微环境的适应能力。这种改变有效地增强了对实体和转移性肿瘤的免疫反应，有助于更有效地抗击癌症。
在这项研究中，研究人员实施了为期3周的周期性禁食方案，每周包含5天正常进食和2天禁食（每次禁食24小时）。对照组则自由进食。研究的目的是探究周期性禁食对NK细胞介导的抗肿瘤免疫反应的影响。
研究结果显示，周期性禁食不仅有效防止了小鼠的整体体重下降，还显著改善了在结肠癌和黑色素瘤转移模型中抗肿瘤反应。这种抗肿瘤免疫力的增强主要依赖于NK细胞的活性，表明周期性禁食诱导的NK细胞抗肿瘤免疫力对多种癌症类型具有广泛的保护作用。
周期性禁食促进NK细胞介导的抗肿瘤免疫
该研究进一步发现，禁食条件下小鼠脾脏中的NK细胞，在高浓度脂肪酸和糖皮质激素的影响下，经历了代谢途径的重塑，通过增加CPT1A酶的表达来增强脂肪酸代谢。敲除CPT1A基因则明显损害了这种环境中NK细胞的存活和功能。
与此同时，在禁食期间，NK细胞通过S1PR5和CXCR4等运输介质从外周组织重新分布到骨髓。在这一过程中，骨髓髓样细胞表达的IL-12激发了这些NK细胞，促进了γ-干扰素（IFN-γ）的生成，而IFN-γ在抗肿瘤免疫反应中扮演着重要角色。
结合这两种机制，该研究表明，在禁食期间，NK细胞能够预先在肿瘤内产生更多的细胞因子。通过代谢重编程，NK细胞能够更有效地适应肿瘤微环境，表现出更强的抗癌活性。
虽然该研究未涉及人类骨髓样本，但研究人员指出，癌症患者的血液样本显示，禁食会导致人类外周血NK细胞数量减少，类似于小鼠模型中的观察结果。
这一发现可能有助于解释禁食可能帮助人体抵御癌症的机制之一。研究结果还表明，禁食可能是改善免疫反应的一种策略，从而增强免疫疗法的效果。这些结果显示出改善癌症治疗的潜力，并可能推向临床研究。