免疫细胞还参与血糖调控？！Science揭示免疫细胞ILC2在禁食与运动时调控血糖的机制

在一项新研究中，来自尚帕利莫基金会的研究人员发现，当身体处于低能量状态——比如间歇性禁食或运动时，免疫细胞会像邮递员一样，在神经系统、免疫系统和激素系统之间传递重要信息，帮助调节血糖水平。这一发现为糖尿病、肥胖和癌症等疾病的治疗开辟了新的途径。

相关研究结果发表在2025年1月17日的Science期刊上，论文标题为“Neuronal-ILC2 interactions regulate pancreatic glucagon and glucose homeostasis”。

重新思考免疫系统

论文通讯作者、尚帕利莫基金会免疫生理学实验室负责人Henrique Veiga-Fernandes说，“几十年来，免疫学主要集中在对抗感染上。但我们现在意识到，免疫系统的作用远比我们想象的要广泛得多。”为了说明这一点，他打了个比喻：“如果把我们的身体比作一个大城市，那么免疫细胞不仅仅是警察（抵御病原体），它们还扮演着邮递员的角色，在各个‘部门’之间传递关键信息。”

葡萄糖：身体的能量货币

葡萄糖是一种单糖，是我们大脑和肌肉的主要燃料。维持稳定的血糖水平对我们的生存至关重要，尤其是在禁食或长时间体力活动期间，当能量需求高而食物摄入量低时。传统上，血糖调节被认为是由胰腺产生的两种激素——胰岛素（insulin）和胰高血糖素（glucagon）负责的。前者通过促进细胞摄取葡萄糖来降低血糖，后者则通过向肝脏发出信号，从储存的来源释放葡萄糖来升高血糖。

Veiga-Fernandes和他的团队怀疑还有更多的机制参与其中。“例如，一些免疫细胞可以调节脂肪吸收，而我们近期的研究表明，大脑与免疫系统的互动有助于控制脂肪代谢和肥胖。这让我们思考——神经系统和免疫系统能否协同调节其他关键过程，如血糖水平？”

发现免疫细胞的新任务

为了探索这一想法，研究人员在小鼠身上进行了实验。他们使用缺乏特定免疫细胞的基因工程小鼠来观察其对血糖水平的影响。他们发现，缺少一种名为ILC2（innate lymphoid cells type 2，2型固有淋巴细胞）的免疫细胞的小鼠无法产生足够的胰高血糖素，导致它们的血糖水平过低。然而，当将ILC2移植到这些缺陷小鼠体内时，它们的血糖恢复正常，证明了这些免疫细胞在能量不足时稳定葡萄糖水平的关键作用。

神经免疫相互作用通过控制胰高血糖素的分泌来调节血糖

研究人员原本认为这一切都在肝脏中受到调节，因为胰高血糖素在肝脏中发挥作用。但是，他们的数据却指向了一个更复杂的过程。通过先进的细胞标记技术，他们发现肠道中的ILC2细胞在禁食后会转移到胰腺。这种迁移并不是随机的，而是由神经系统精心策划的。禁食期间，肠道中与大脑相连的神经元释放化学信号，告诉ILC2在几个小时内离开肠道前往胰腺的新“邮政编码”。一旦到达那里，这些免疫细胞就会释放细胞因子——微小的化学信使，指示胰腺细胞产生胰高血糖素，进而向肝脏发出释放葡萄糖的信号。

对健康和疾病的影响

这项研究表明，神经系统、免疫系统和激素系统之间的对话对于维持血糖平衡至关重要。小鼠与人类共享许多基本的生物系统，这意味着这种器官间的交流也可能发生在人类禁食或运动时。了解ILC2的作用及其在神经系统中的调节，可以帮助我们更好地理解日常生活活动如何支持代谢健康。

更重要的是，这一发现可能为管理一系列疾病打开新的大门。例如，癌症研究可以从这些发现中受益，因为某些类型的肿瘤可以劫持身体的代谢过程，利用胰高血糖素增加葡萄糖的产生并促进其生长。此外，平衡血糖对预防肥胖和应对全球糖尿病流行也至关重要，靶向这些神经免疫途径可以提供新的预防和治疗方法。

正如Veiga-Fernandes所说，“我们正在窃听以前未被监听的器官之间的对话，这可能会改变我们对许多疾病的理解和治疗方法。”最终，研究人员的目标是利用这些结果来改善针对激素和代谢紊乱的治疗方法，为患者带来更好的生活质量。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Marko Šestan et al. Neuronal-ILC2 interactions regulate pancreatic glucagon and glucose homeostasis. Science, 2025, doi:10.1126/science.adi3624.