《細胞》：乳酸竟會降低免疫力！

當然，既然發現作惡分子的身份和手段，科學家也找到了反制的方法，並在小鼠中得到不錯的效果。相關研究發表在頂級學術期刊《細胞》上，第一作者是國家生物醫學分析中心的Weina Zhang博士[1] 。

之前人們已經在埃博拉病毒和禽流感病毒感染者體內，觀察到了乳酸水平升高的現象 [2,3]；並且由於 1型乾擾素在癌症免疫中發揮著重要作用 [4]，有理由相信乳酸可能也是病毒或腫瘤抑制人體免疫系統的重要工具。因此，這個研究的發現，可能對癌症和病毒的治療產生重要影響。

大家都知道，提供能量的代謝系統和抵禦敵人的免疫系統之間，存在著緊密的聯繫。

免疫系統會影響代謝系統。例如，很多人患病後，尤其是患感冒等感染性疾病後，都會感到很虛弱。一個重要的原因在於，我們的身體要調集大量代謝系統產生的能量，供給免疫系統 [5]。

而代謝系統也會反作用於免疫系統。科學家在腫瘤中就發現，腫瘤微環境中代謝環境的變化，會壓制免疫系統，促進腫瘤的生長[6]。

不過一直以來，人們卻對這兩大系統之間相互影響的方式，缺乏基本的了解，甚至不知道它們之間是通過什麼來交流的。

為了探索葡萄糖代謝對1型乾擾素反應的影響，Lin教授團隊先是誘導293細胞系產生1型乾擾素，然後對這些細胞進行了代謝組分析。

他們發現，在1型乾擾素產生的過程中，葡萄糖的代謝被明顯下調。而這可能也暗示，葡萄糖代謝上調會抑制干擾素的產生。

那葡萄糖代謝到底會不會影響1型乾擾素的產生呢？

他們做了一個有意思的實驗，給一組小鼠禁食，降低其血糖水平；然後給另一組小鼠餵高糖食物，提高其血糖。然後分別給兩組小鼠感染病毒，發現低血糖組的小鼠，1型乾擾素水平更高，病毒數量更少；而高血糖組的小鼠，1型乾擾素水平更低，病毒數量更多。

並且，他們還發現，抑制葡萄糖代謝通路，能顯著增強干擾素反應。這些都說明，葡萄糖代謝的增強，有可能抑制1型乾擾素的產生，抑制免疫反應。

研究人員在293細胞系中發現，只有葡萄糖的無氧代謝才會抑制1型乾擾素的產生。而且，伴隨著1型乾擾素的產生被抑制，無氧代謝的產物——乳酸，水平也會升高。

於是，他們推測，乳酸可能會影響干擾素的產生。

他們先在細胞中，將合成乳酸的關鍵酶——乳酸脫氫酶抑製或突變掉，發現能提高1型乾擾素的產生。在小鼠體內也發現，抑製或突變乳酸脫氫酶，可以促進1型乾擾素的產生，清除感染小鼠體內的病毒。

隨後，他們在細胞和小鼠體內都證實，乳酸可以直接抑制1型乾擾素的產生，降低小鼠免疫力，提升感染小鼠體內病毒的數量。

他們發現，原來，細胞內有一種叫MAVS的抗病毒蛋白，多個MAVS蛋白能組成寡聚體，並定位在線粒體外膜上形成信號小體，可以作為細胞內信號傳遞的“驛站”，激活1型乾擾素和炎性因子的產生[8 ]。

而乳酸能直接與MAVS結合結合，阻止其形成寡聚體，並且阻止其定位到線粒體上，這樣激活1型乾擾素表達的信號通路就被阻斷了，而1型乾擾素也就無法產生了。

而由於1型乾擾素還能促進多種免疫細胞的免疫功能（如下圖所示），在腫瘤免疫中發揮著重要作用[4]。

1型乾擾素的作用

因此，這個研究的發現對於病毒感染和腫瘤的治療，都可能有重要意義。

同時，這個研究揭示的免疫系統與能量代謝系統之間的關係，尤其是乳酸和MAVS蛋白的作用，可能開闢一條新的研究方向。