2017年美國臨床營養(yǎng)學(xué)雜志(The American Journal of Clinical Nutrition)近期刊出一篇隨機雙盲安慰劑對照的多中心臨床研究,近1年來有≥2次尿路感染病史的婦女被分成2組,蔓越莓組每天口服240ml蔓越莓果汁,安慰劑組每天口服高仿蔓越莓飲料(不是蔓越莓果汁,我們稱之為安慰劑飲料),療程24周。結(jié)果發(fā)現(xiàn),每天口服蔓越莓果汁的,只有21%發(fā)生尿路感染,而服用安慰劑飲料的,有高達35.6%發(fā)生尿路感染。結(jié)論表明,有尿路感染病史的女性,每天口服蔓越莓果汁,可以明顯降低尿路感染復(fù)發(fā)的次數(shù)。
最近在Nature Medicine期刊上,美國國家衛(wèi)生研究院的實驗室,發(fā)現(xiàn)在老鼠身上,甘露糖對防治自體免疫性第一型糖尿病,與由免疫細(xì)胞所引起的呼吸道發(fā)炎癥狀, 都有極佳的效果。這是怎麼一回事呢?葡萄糖既然在細(xì)胞能量的基本來源,是細(xì)胞代謝途徑的主角,對免疫細(xì)胞自然也不例外。尤其以 T 細(xì)胞來說,當(dāng)初始 T 細(xì)胞(naive T cells)遇到外來抗原的時候,一旦被活化,就會分化成功能 T 細(xì)胞(effector T cells)。功能 T 細(xì)胞可以再根據(jù)各自專長分成許多類別,有的像 CD8殺手 T 細(xì)胞,密技是製造顆粒性溶解酶與穿孔素;另一大類是 CD4 輔助型 T 細(xì)胞,可以因時制宜的分泌不同的細(xì)胞激素,啟動免疫反應(yīng),或是去活化擅長製造抗體的 B 細(xì)胞。但不論是哪種專長的 T 細(xì)胞,都得大量增殖。細(xì)胞增生需要大量能量來源,還需要生成子細(xì)胞的生物原料,因此,T 細(xì)胞得在細(xì)胞代謝途徑上作出調(diào)整,變得極端仰賴糖解作用。有趣的是,一旦外來抗原被消滅,功能 T 細(xì)胞分化為記憶 T 細(xì)胞之後,為了讓記憶 T 細(xì)胞能長命久安,細(xì)胞代謝上又會搖身一變,變成以粒線體主導(dǎo)的脂肪酸氧化分解作用為主。
不同的 T 細(xì)胞仰賴不同的代謝途徑來解決其功能專長上的需求,而免疫細(xì)胞代謝在這幾年更是研究前線上的當(dāng)紅炸子雞。例如,藉由供給 T 細(xì)胞特別的胺基酸,可以調(diào)控 T 細(xì)胞的活性與功能。那,不同種的糖類呢?
美國國家衛(wèi)生研究院的Chen 博士實驗室,首先做個簡單的實驗。他們把CD4初始 T 細(xì)胞分離出來,有些養(yǎng)在無糖的環(huán)境裡,或是在培養(yǎng)環(huán)境裡加入不同的糖類。實驗人員試了甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖,與常作為甜味劑的甘露醇。 養(yǎng)在加了果糖或是葡萄糖培養(yǎng)液裡的 T 細(xì)胞,在接受到活化刺激之後,細(xì)胞「吃得好」也因為「對胃口」,增殖得比養(yǎng)在無糖環(huán)境裡還瘋狂。但這也一如科學(xué)家所預(yù)期;讓人驚訝的是,養(yǎng)在甘露糖裡的 T 細(xì)胞,增生速度慢、經(jīng)歷過的細(xì)胞分裂週期數(shù)少,而且,有大概 10% 的細(xì)胞,分化成了調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞(regulatory T cells)。相比下,無糖與加了其他糖的培養(yǎng)環(huán)境,平均只有不到 1% 的調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞。
這些被甘露糖養(yǎng)大的調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞,不論是功能上,還是基因轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯的特徵,都跟一般認(rèn)知裡的調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞無異。調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞扮演著免疫系統(tǒng)裡警察的角色,監(jiān)控也抑制免疫細(xì)胞反應(yīng),防止免疫細(xì)胞起內(nèi)鬨攻擊自身細(xì)胞,引起自體免疫性疾病。體外試驗的好結(jié)果,讓研究人員好奇甘露糖在生物體內(nèi)是不是也有同樣的功效呢?
有趣的是,如果在從小老鼠七週半大的時候,在飲水裡摻了甘露糖,這些被糖水養(yǎng)大的小老鼠,到 23 週大的時候,還是一直都健健康康,絲毫沒有糖尿病癥狀。這些小老鼠血糖正常,體內(nèi)調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞的比例,跟無糖組小鼠一比,更是顯著增加。而被認(rèn)為造成糖尿病病理的第一型與第二型輔助型 T 細(xì)胞,細(xì)胞比例與所分泌會刺激免疫反應(yīng)的細(xì)胞激素,在甜了嘴的小老鼠也都顯著降低。
研究人員還試驗了另一組因為 T 細(xì)胞活化而引起呼吸道發(fā)炎的動物實驗?zāi)P?,也觀察到了類似的結(jié)果。在飲水裡摻了甘露糖的實驗老鼠組裡,較高比率的調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞也能夠抑制呼吸道發(fā)炎,而保護實驗組老鼠。Chen 博士實驗室接著發(fā)現(xiàn),甘露糖能夠啟動分化成調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞所絕對需要的轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)訊息傳遞路徑,所以讓輔助型 T 細(xì)胞的比例比控制組高出許多。
甘露糖在小老鼠模型裡,能夠藉由讓調(diào)節(jié)型 T 細(xì)胞增生,而抑制自體免疫反應(yīng)。在臨床上是不是也有類似效用,是不是會出現(xiàn)複雜的副作用,還有賴後續(xù)研究了。