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一顿Pizza就能说明问题!新研究阐明高盐饮食伤害免疫细胞的机制

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中国生物技术网 2021-05-05 22:38
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对我们许多人来说,烹饪时加把盐是一件再正常不过的事情了。多了少了的,全依个人口味。然而实际上,我们真应该认真对待这个问题了。毕竟,重口味(过量摄入盐)导致的结果,不仅是高血压、心血管病、胃病、骨质疏松等疾病的重要风险因素,而且它还会严重破坏免疫细胞的能量平衡,造成它们无法正常工作,最终有害健康。

近日,发表在美国心脏协会(AHA)旗下全球心血管领域顶级期刊《Circulation(循环)》(IF=23.603)上的一项新研究中,来自德国亥姆霍兹联合会马克斯·德尔布吕克分子医学中心(MDC)Dominik Müller教授领导的研究团队通过体外细胞实验,以及两项独立的临床研究阐明了高盐饮食对人类单核吞噬细胞线粒体功能的影响,阐明血液中的钠离子含量(血清钠)的微小变化都会抑制线粒体的活性,从而引发对免疫细胞的不利影响。

已知高盐饮食是导致死亡率和发病率的主要风险因素。血清钠在餐后会短暂升高,并有可能在炎症部位积聚,影响先天性和适应性免疫细胞的分化和功能。

早在2015年,Müller领导的一项研究发现,血清钠升高后会影响单核吞噬细胞(MNP)的活化和功能,MNP是巨噬细胞的前体。巨噬细胞是人体免疫系统的重要组成细胞,它可以吞噬细胞残片、垃圾,消化病原体,发挥“清道夫”的作用。

在这项新研究中,Müller团队研究了细胞外钠离子浓度的变化,模拟循环和组织的改变如何影响人类和小鼠单核吞噬细胞(MNP)的早期代谢、转录和功能适应。他们在实验室里观察了暴露在高浓度盐中单核细胞巨噬细胞的代谢情况后发现,仅仅三个小时就出现了变化:高盐破坏了呼吸链,导致细胞产生的三磷酸腺苷(ATP)大幅减少并消耗更少的氧气(见下图)

呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系,它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水,同时有ATP生成。呼吸链的作用代表着线粒体最基本的功能。

ATP是为所有细胞提供动力的通用燃料。它为肌肉力量和代谢调节所需的化学工作(合成蛋白质和其他分子)提供能量。ATP是通过一系列复杂的生化反应(即呼吸链)在线粒体中产生的。而高盐能够特异性地抑制呼吸链中的琥珀酸-Q氧化还原酶(也称复合物II)。

这就导致ATP的生成受到影响。随后,缺乏能量的单核细胞以异常方式成熟。它们的任务原本是识别并清除体内的病原体,以更有效地抵抗感染。而异常的单核细胞反而会促进炎症,并进一步增加心血管疾病和自身免疫疾病的风险。

随后,研究人员进行了两项独立的临床研究。在第一项研究中,他们让14名健康男性参与者每天除了日常饮食外多补充6克盐,持续14天。在另一项单餐研究中,研究人员让20名参与者吃一顿含有10克盐的素食Pizza(披萨饼)。然后他们分析参与者血液中的单核细胞。

分析结果显示,对线粒体的抑制作用并不仅仅发生在长时间的盐摄入量增加之后,它也发生在吃一份披萨之后。Pizza实验的数据显示了这种效应持续了多长时间。研究人员在参与者吃完Pizza后3个小时和8个小时分别从参与者身上采集血液样本,他们发现,在8小时的样本中这种效应几乎无法测量。

Müller说:“这倒是件好事。如果这是一个长期干扰,我们就会担心细胞长时间无法获得足够的能量。”

因此,线粒体活性不会被永久抑制。也就是说,如果一个人一天多次进食非常咸的食物,钠对线粒体功能的持续风险就无法排除。但研究人员表示,还需要在未来进行测试。

总之,这项研究发现,像钠离子这样小的分子可以非常有效地抑制一种在呼吸链中起关键作用的酶。当这些离子涌入线粒体时(它们在各种生理条件下都会这样做)会调节电子传递链的核心组分。因此,这似乎是细胞中一个非常基本的调节机制。

研究人员表示,接下来的工作将研究高盐是否也会通过这种机制影响其他类型的细胞,并认为这是极有可能的。因为线粒体不仅仅存在于免疫细胞中,实际上,除了红细胞外,它们存在于人体的每一个细胞中。在消耗大量能量的肌肉细胞、神经元、受体和卵细胞中,它们的数量都相当多。

这项研究仍未完全阐明不同的细胞类型如何调节钠涌入线粒体的情况。尽管如此,该研究证实,食用过多的盐会影响免疫细胞,从而可能导致血管或关节的炎症性疾病,以及自身免疫性疾病。

营养专家建议成年人每天最多摄入5到6克。这一计算包括隐藏在加工食品中的盐。

论文链接:

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.052788

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