Immunity：间歇性禁食“跌落神坛”？禁食时间越长，抗感染能力大幅下降！

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饮食对生理有深刻的影响。过度营养会通过影响免疫和代谢而增加患病风险，但热量限制和禁食似乎是有益健康的。尽管饮食和健康之间存在多种关联，但其背后的生物学原理仍不清楚。

2023年2月23日，美国西奈山伊坎医学院Filip K. Swirski团队在Immunity在线发表题为“Monocytes re-enter the bone marrow during fasting and alter the host response to infection”的研究论文，该研究表明单核细胞在禁食期间重新进入骨髓并改变宿主对感染的反应。该研究发现长时间禁食会引起大脑的压力反应，对免疫细胞产生较为负面的影响，这将不利于抵抗感染，增加罹患心脏病的风险。

该研究发现了禁食诱导的白细胞迁移开关，延长了单核细胞的寿命，并改变了小鼠对疾病的易感性。该研究发现，在活动期禁食诱导单核细胞从血液快速返回骨髓。单核细胞再入是通过下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴依赖性皮质酮的释放来调节的，皮质酮增加了CXCR4趋化因子受体。尽管在营养匮乏时，骨髓是单核细胞的安全天堂，但重新喂养促使动员，最终导致年代较老和转录不同的单核细胞的单核细胞增多。这些变化改变了人们对感染的反应。该研究表明饮食，特别是饮食的时间动态平衡调节单核细胞寿命，从而适应外部压力。

热量过量会缩短机体寿命，增加全身炎症和患心脏代谢疾病的风险，并加剧细菌感染。相反，热量限制和禁食已被证明与高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、肥胖、结肠炎、哮喘和牛皮癣呈负相关。由于摄入的能量与影响生理机能的多种代谢过程有关，人们对饮食与组织、细胞和分子功能之间的确切机制仍然知之甚少。

最近的研究表明，饮食影响白细胞在全身的分布。例如，Belkaid和同事发现，在热量限制期间，T淋巴细胞从次级淋巴器官转移到骨髓(BM)，Hase和同事发现，B细胞离开Peyer 's斑块，而Merad等已经证明，禁食通过阻止它们从骨髓中动员，减少了小鼠和人类循环单核细胞的数量。饮食依赖的白细胞分布变化可以对疾病结果产生重大影响，特别是在感染、口服耐受性、肿瘤生长和实验性自身免疫性脑脊髓炎期间的反应。

这些见解提出了一些关于饮食控制白细胞生物学的基本问题。由于饮食限制导致饥饿，目前尚不清楚大脑是如何参与这些现象的，特别是根据最近关于中枢神经系统调节周围白细胞的研究。此外，白细胞在禁食期间的命运尚不清楚：例如，单核细胞通常寿命很短，这就提出了禁食是否会影响它们的寿命、产量和死亡的问题。除非禁食持续到饥饿，否则随后会再次进食，其后果是未知的。

机理模式图（图源自Immunity ）

该研究着重探索了禁食和复食对单核细胞动态和稳态的影响及其机制。该研究提供了禁食和再喂食期间发生的一系列事件，这些事件将HPA轴与单核细胞和BM联系起来。虽然禁食在许多情况下可以预防疾病，但长时间禁食和重新进食的习惯是有限制的，或者至少是有代价的。该研究发现长时间禁食会引起大脑的压力反应，对免疫细胞产生较为负面的影响，这将不利于抵抗感染，增加罹患心脏病的风险。有充分的证据表明，在饥饿期间，各种身体系统以可预测的顺序关闭或大大减少，这可能反映了与生存必要性有关的等级制度。

原始出处：

Henrike Janssen， et al. Monocytes re-enter the bone marrow during fasting and alter the host response to infection. Immunity， 2023.