不健康飲食引發免疫反應，和感染細菌一樣
長期吃高脂高熱量的食品好嗎？不好。
在養生風、健身風颳了一陣又一陣後，我們知道了這些食物或許會給身體造成一些負面影響：比如說肥胖、增加心血管疾病風險等。
但你知道這些高脂高熱量的食物在我們的免疫系統眼裡，就跟細菌病毒一樣嗎？並且，我們的免疫系統還會被長時間的高脂高熱量飲食所改變。這一研究結果發表在2018年1月11日的《細胞》上。
今天，我們就來聊聊這個令人咂舌的研究結果。
1.
比細菌更具殺傷力的不健康食品
本次研究是由德國波恩大學天然免疫研究所（Institute of Innate Immunity of the University of Bonn）的研究人員完成的。為了研究高脂高熱量的飲食對身體健康的影響，研究人員記錄了向健康小鼠「餵食了一個月的高脂高糖低纖維的飲食後又恢復正常飲食」，這個過程中小鼠的反應。
結果在一個月的高脂高熱量飲食的衝擊下，小鼠血液中粒細胞和單核細胞的數量急劇增加，出現了類似被細菌感染後地嚴重的全身性的炎症反應，從而促使了小鼠的血管疾病、2型糖尿病的加速發展。這種急性炎症在恢復健康飲食後也會逐步消失。
但你以為這就結束了，就大錯特錯了。
除了引發身體的炎症反應，小鼠免疫系統和骨髓中的細胞表觀遺傳、轉錄和功能重新編程也會在長期高脂高能量飲食中被改變，並且，這樣的改變並不會因為飲食的調整而恢復，反而會在之後更長的一段時間內持續影響到我們的免疫和健康。
高脂高熱量食物對身體的影響示意圖
就如同免疫系統能夠記住曾入侵我們身體的細菌和病毒，並做出相應的免疫反應一樣，我們的身體也會牢牢的記住這些不健康的食品，甚至將它的身影烙刻在基因中。從這一點來說，高脂高熱量食品的殺傷力，或許比病菌更大。
2.
不健康食品是如何影響免疫和基因的？
為了更好地理解背後的原理，研究人員分離了試驗組小鼠和對照組小鼠的骨髓免疫細胞，對他們的功能和激活狀態進行了系統的分析。結果顯示，小鼠體內大量的祖細胞被這種高脂高熱量的飲食激活。
祖細胞相當於與人體中的「低配版幹細胞」，也能進行分化，只不過祖細胞不能如幹細胞一樣肆無忌憚的分化，它分化成的目標細胞是有所限定的。
幹細胞和祖細胞對比示意圖
在這個實驗中，這些被大量激活的祖細胞，最終使得免疫細胞大量增殖與成熟，並觸發乾擾素信號通路，即促使了免疫反應發生。同時，不斷被激活的免疫細胞和脂類一起大量沉積在血管壁上形成斑塊，久而久之，就會堵塞血管，引起動脈粥樣硬化、中風或心臟病。
但這只是第一步。
不健康地高脂高熱量飲食還能不動聲色的「撬開」我們的DNA片段。
我們都知道，DNA是一種雙螺旋結構。但是在細胞中，這些雙螺旋結構並不是以延展的狀態存在，而是和蛋白質纏在一起，維持著高度壓縮的狀態。就好比一個毛線球一樣。
DNA雙螺旋結構示意圖
想像一下，一個纏繞的毛線球，如果粗暴地拉扯，它反而會越纏越緊；只有先讓這些纏繞結構鬆動起來，才能輕易地解開它。正常情況下，能讓這個雙螺旋結構發生鬆動的是DNA的複製；但在這個試驗中，不健康飲食也能做到。
因而，DNA中的某些遺傳信息更容易被反覆讀取。換句話說，如果再次面臨相同的「病原體」，我們的免疫系統有可能做出更激烈的反應。
這跟一種叫NLRP3的炎症因子密不可分。過去已經有多項研究揭示了NLRP3基因突變與很多器官特異性自身免疫性疾病相關。
在本次試驗中，NLRP3除了與髓系祖源細胞增殖相關，並且它還直接介導不健康飲食誘導的免疫訓練。當小鼠中缺乏NLRP3蛋白，它就不會出現炎症反應和持續的炎症活動。
所以，未來如果能針對NLRP3開發抑製劑，或許就能緩解和治療由NLRP3介導的動脈粥樣硬化、2型糖尿病等疾病。
3.
飲食還能通過影響腸道微生物來改變免疫
其實，這並不是第一次將高脂高熱量低纖維素飲食與免疫反應和炎症反應聯繫在一起。
2014年，美國營養學會雜誌就指出，不健康飲食對免疫系統的傷害往往會被忽視。厭食症和食慾過盛都可能會減少嗜中性粒細胞和單核細胞數量，減弱T細胞的數量和功能，從而造成免疫缺陷。尤其是，肥胖患者可能會因為體內瘦素的影響而過度下調免疫反應。（瘦素相關閱讀：媒體熱炒的「瘦素」，有用嗎？）
更重要的是，膳食脂肪還通過影響TLR4依賴性誘導的局部炎症，從而改變了腸胃道微生物生活的環境和免疫系統中的細胞膜功能，導致炎症增加和對感染控制減少，引發自體炎症性疾病、過敏反應，甚至是癌症。
飲食誘導炎症反應和微生物生態失調示意圖
另一方面，一個家庭中各個成員相近的飲食習慣，還會使得這種飲食傷害一代代的被延續。除了飲食習慣的傳遞，上面提到的微生物也是會遺傳給後代的。
舉個例子，如果母親長期攝入不健康飲食，那麼她體內的腸道微生物的比例和丰度也會長期處於一種不健康的狀態；在母乳餵養的過程中，這種不平衡的微生物環境也會隨之遺傳給孩子。換句話說，母親如果有因不健康飲食引發的自體炎症疾病、過敏等等免疫疾病，孩子也會遺傳到。
那是不是說父親的飲食就不會改變孩子的免疫系統呢？
並不是。父親身體中被飲食改變的表觀遺傳，如DNA和組蛋白甲基化，都可以通過改變在微生物群落來調節T細胞效應（Treg細胞），並且這種變化可以遺傳給後代，改變後代的免疫。
飲食對免疫易感性的改變影響示意圖。其中黑色實線表示已經有增強易感性的直接證據
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參考資料
[1]Anette Christ, Patrick Günther, Mario A.R. Lauterbach, Peter Duewell, Debjani Biswas, Karin Pelka, Claus J. Scholz, Marije Oosting, Kristian Haendler, Kevin Ba?ler, KathrinKlee, Jonas Schulte-Schrepping, Thomas Ulas, Simone J.C.F.M. Moorlag, Vinod Kumar, MinHi Park, Leo A.B. Joosten, Laszlo A. Groh, Niels P. Riksen, Terje Espevik, Andreas Schlitzer, Yang Li, Michael L. Fitzgerald, Mihai G. Netea, JoachimL. Schultze, Eicke Latz. WesternDiet Triggers NLRP3-Dependent Innate Immune Reprogramming. Cell, 2018; 172 (1-2): 162 DOI: 10.1016/j.cell.2017.12.013
[2]Ian A Myles.Fast food fever: reviewing the impacts of the Western diet on immunity.Nutr J. 2014; 13: 61. 2014 Jun 17. doi: 10.1186/1475-2891-13-61
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