研究发现糖酵解参与多酚的免疫抑制
被称为法国悖论,尽管大量摄入饱和脂肪,但冠心病的发病率仍然较低,这被认为是由于富含多酚的饮食所致。多酚在植物性食品(例如水果和蔬菜)中含量很高。原花青素是具有抗氧化剂,抗肥胖和抗炎特性的多酚。在这项研究中,检查了PCB2DG(原花青素B2 3,3“ -di-O-没食子酸酯),以了解其如何抑制T细胞中细胞因子的产生。特别是,了解肿瘤坏死因子(TNF)调节的潜在机制。 -α。
信州大学田中食品免疫学实验室长期以来一直研究多酚PCB2及其免疫调节功能。PCB2DG是表儿茶素的二聚体,在结构上不同于其他多酚,这使其成为一个有趣的研究主题。多酚具有减少炎症和抗氧化的特性。据说通过减少TNF-α的产生和信号传导可以减轻自身免疫性疾病,例如结肠炎和类风湿性关节炎,因为TNF-α是一种会引起人体炎症的蛋白质。
免疫功能与能量代谢密切相关。免疫细胞能量代谢中发现的异常与免疫疾病的发作有关。这就是为什么继续研究针对细胞代谢的免疫抑制药物的原因。已知多酚具有免疫抑制活性,但其细胞代谢尚不清楚。这项研究首次成功表明,一种多酚PCB2DG通过抑制糖酵解和mTOR / HIF-1途径抑制细胞因子的产生。糖酵解是将葡萄糖分解为身体用作燃料的过程。
T辅助细胞(Th)也称为CD4 + T细胞,在调节免疫反应中起着核心作用,并分化为亚型。Th1,Th2,Th17和调节性T细胞(Treg)。Th1细胞产生TNF-α和干扰素(IFN)-γ。活化的Th1细胞引起向糖酵解的代谢转变,这在很大程度上受哺乳动物雷帕霉素(mTOR)和低氧诱导因子1(HIF-1)信号转导的调节。
原花青素B2(PCB2)没食子酸酯;特别是PCB2 3,3''-di-O-gallate(PCB2DG)抑制T细胞中细胞因子的产生。但是,尚不清楚这种抑制细胞因子产生的分子相互作用和PCB2DG的伴侣。本研究旨在阐明PCB2DG调节TNF-α产生的潜在机制。为了阐明PCB2DG抑制细胞因子产生的机制,有两个问题被提出:(1)PCB2DG是否直接作用于T细胞,或者(2)是否通过抑制T细胞的糖酵解来抑制细胞因子的产生。该小组假设PCB2DG对细胞因子产生的特异性抑制作用是由于抑制T细胞糖酵解和mTOR / HIF-1途径。当他们继续验证这一假设时,
田中博士的研究小组发现,PCB2DG处理可抑制活化的CD4 + T细胞中TNF-α的产生和糖酵解活性。发现TNF-α产生的抑制作用是通过mTOR和HIF-1途径介导的,因为PCB2DG抑制了HIF-1α,p-mTOR和p-p70S6K(mTOR复合体的下游,mTORC1)的表达。此外,通过在转录后水平上调节糖酵解酶乳酸脱氢酶(LDH)来介导TNF-α产生的抑制。
这些结果表明,PCB2DG通过抑制经由mTOR / HIF-1途径的糖酵解活性来调节TNF-α的产生。这项研究是第一个报告PCB2DG(包括没食子酸酯基团的二聚多酚)控制细胞因子产生的机制的研究。根据他们的发现,需要对与PCB2DG相互作用的细胞分子进行分子研究,以阐明进一步的机制。此外,使用小鼠模型研究PCB2DG在改善TNF-α介导的病理学方面的作用将是有益的。将来,PCB2DG可能会成为治疗和预防TNF-α介导的自身免疫性疾病的治疗剂。
有趣的是,发现在PCB2中添加了两个没食子酸酯基的化合物(PCB2DG)可以抑制免疫细胞的活化。此外,该小组发现PCB2DG抑制了炎症反应中涉及的细胞因子的产生。但是,由于未知的抑制PCB2DG的机制,该小组决定解决此问题。
为了评估PCB2DG对细胞因子产生的影响,分析了细胞因子的蛋白水平和基因水平。结果,尽管通过添加PCB2DG证实了在蛋白质水平上的抑制,但是没有证实在基因水平上的抑制。通常,已知细胞因子在蛋白质水平和基因水平上会显示相同的变化,因此该小组认为实验中存在某些缺陷,因此进行了重复实验。但是,无论进行多少次实验,蛋白质都会减少,基因保持不变。因此,通过改变方法,该小组假设PCB2DG调节转录后蛋白表达而不是调节细胞因子基因,并进行了验证。
实验室希望将来能够通过食物预防疾病。日常生活中食用的许多食物都会调节免疫功能。研究人员希望科学地证明其有用性并证明其在预防疾病方面的有效性。将来,田中博士希望鉴定PCB2DG的靶分子。她希望与正在研究与多酚结合的蛋白质的研究人员合作,以进一步阐明问题。