Cell Rep：揭示禁食保护机体抵御炎症的分子机制

白介素（1L）-1β水平的升高、NLRP3炎性小体活性和全身性的炎症是机体慢性代谢炎症综合征的标志，但其背后的分子机制目前研究人员并不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“Arachidonic acid inhibition of the NLRP3 inflammasome is a mechanism to explain the anti-inflammatory effects of fasting”的研究报告中，来自马萨诸塞大学等机构的科学家们通过研究发现了禁食有助于帮助降低机体炎症的新方法；炎症是机体免疫系统出现的潜在破坏性副作用，同时也是很多慢性疾病的发病基础。

这篇研究报告中，研究人员描述了禁食如何提高血液中称之为花生四烯酸（arachidonic acid）的化学物质的水平，花生四烯酸能抑制机体的炎症水平，这或许有望帮助解释诸如阿司匹林等药物的有益作用效应。科学家们早都知道，我们的饮食（尤其是高热量的西方饮食）会增加机体患诸如肥胖、2型糖尿病和心脏病等多种疾病的风险，这些疾病都与机体慢性炎症有关。

炎症是机体对损伤或感染所产生的天然反应，但这一过程也能由其它机制所诱发，包括所谓的炎性小体（inflammasome），其就好像机体细胞中的警报一样，当感知到损伤时就会诱发炎症来帮助保护机体，但炎性小体也会无意中诱发炎症，其功能之一就是摧毁不需要的细胞，这就会导致细胞中的内容物释放到机体中，从而诱发炎症。研究者Clare Bryant教授说道，我们非常感兴趣尝试理解在多种人类疾病的背景下引起慢性炎症的原因，尤其是炎性小体在其中扮演的关键角色。NLRP3炎性小体对于很多人类疾病的发生都非常重要，比如肥胖、动脉粥样硬化、阿尔兹海默病和帕金森疾病等，尤其是对于西方世界的人群。

揭示禁食保护机体抵御炎症的分子机制

图片来源：Cell Reports (2024). DOI:10.1016/j.celrep.2024.113700

本文中研究者发现，禁食能帮助降低机体炎症水平，但其背后的原因研究者并不清楚，于是研究人员对21名志愿者采集并分析了其血液样本，这些参与者摄入了一顿500千卡的饭，随后禁食21小时然后在摄入第二顿500千卡的饭。结果发现，限制卡路里的摄入或能增加称之为花生四烯酸的脂质的水平，而脂质在机体中扮演着重要作用，比如储存能量并在细胞间传递信息等，一旦参与者再次禁食，其机体中的花生四烯酸的水平就会下降。当研究人员在实验室中研究花生四烯酸对培养中的免疫细胞的影响效应时，他们发现，其能降低NLRP3炎性小体的水平，这就让研究人员非常惊讶，因为花生四烯酸此前被认为与机体炎症水平增加有关，而不是降低有关。Bryant教授表示，这或许就为如何改变我们的饮食（尤其是通过禁食）从而保护机体抵御炎症，尤其是与西方高热量饮食相关的多种疾病的破坏性形式提供了一种可能性解释。

如今说禁食能保护机体抵御诸如阿尔兹海默病和帕金森疾病等多种疾病还为时尚早，因为花生四烯酸的作用非常短暂，但本文研究为越来越多的科学文献提供了证据来揭示卡路里限制所带来的健康效益；而且研究还表明，长期禁食或能帮助降低机体与这些疾病相关的慢性炎症水平，这或许是一个非常有吸引力的研究方向。相关研究还暗示了高热量饮食或许会增加机体患上述疾病风险的一种机制，而有研究认为，某些高脂肪饮食患者机体中的炎性小体的活性会增加。这或许就是一种阴阳效应，即摄入过多会增加机体炎性小体的活性，摄入太少则会减少其水平；这一发现或许就能为所谓的非甾体类抗炎性药物（比如阿司匹林）的意想不到的作用方式提供一定的线索；在正常情况下，花生四烯酸能在机体中快速分解，但阿司匹林会停止这一过程，从而导致花生四烯酸的水平升高，从而降低机体炎性小体的活性并降低炎症水平。

研究者解释道，重要的是我们需要强调，在没有医疗指导的情况下，患者不应该服用阿司匹林来降低机体长期疾病的风险，因为如果长期服用该药物的话或许就会产生诸如胃出血等副作用。综上，本文研究结果表明，花生四烯酸是NLRP3炎性小体的重要生理调节子，同时研究人员还解释了为何禁食能减少机体全身性炎症水平，并描述了非甾体类抗炎性药物作用的新机制。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Milton Pereira，Jonathan Liang，Joy Edwards-Hicks, et al. Arachidonic acid inhibition of the NLRP3 inflammasome is a mechanism to explain the anti-inflammatory effects of fasting, Cell Reports (2024). DOI: 10.1016/j.celrep.2024.113700