在《自然》杂志最近发表的一项研究中，研究人员开发了一个血液营养分子库，并进行筛选以寻找影响抗肿瘤免疫力的饮食成分。

背景

膳食营养素与人体生理过程有着复杂的关系，因为它们提供能量、生物合成构件并充当中介物质。

然而，人类营养物质循环影响特定生理途径的方法尚不清楚，需要进一步研究。

关于该研究

在本研究中，研究人员探讨了饮食来源的反式牛油酸 (TVA) 对体内效应细胞毒性 T 淋巴细胞功能和抗肿瘤免疫的影响。

研究人员使用基于血液营养分子库的筛选技术检查了几种营养素对人类 T 淋巴细胞的影响。

所有细胞系（Jurkat T、人 Plat-E、B16-OVA 鼠黑色素瘤癌细胞、B16F10 鼠黑色素瘤癌细胞、E0771 乳腺癌细胞、LLC1 Lewis 肺癌细胞和 MC38 鼠结直肠腺癌细胞）均使用基因组短序列进行验证串联重复 (STR) 分析。

第一个筛选用于识别促进由分化簇 23 (CD23) 和 CD28 抗体触发的 Jurkat T 淋巴细胞激活的食物。筛选 1b 确定了可逆转稳定表达程序性细胞死亡蛋白 1 (PD-1) 的 JurkatT 细胞的程序性死亡配体 1 (PD-L1) 依赖性耗竭的营养素，该细胞由共培养的表达 PD-L1 的人 H596 肺癌细胞产生。

研究小组进行磁珠纯化，从 Cas9-OT-I 动物的脾脏和外周淋巴结中鉴定出表达 CRISPR 相关蛋白 9 (Cas9) 的 OT-I 细胞。

商业嵌合抗原受体 (CAR) T 淋巴细胞治疗接受者提供了血清样本。研究人员用预先制作的表达 PD-1 的慢病毒感染 Jurkat T 淋巴细胞，然后选择 2.0 g/mL 嘌呤霉素来产生表达 PD-1 的 Jurkat T 淋巴细胞。

蛋白质印迹显示 PD-1 的存在。该研究包括用营养库喂养 Jurkat T 淋巴细胞两天，然后用抗 CD3 和抗 CD28 抗体刺激它们 12 小时。使用酶联免疫吸附测定 (ELISA) 测量白介素 2 (IL-2) 水平。

在第二次筛选中，Jurkat T淋巴细胞与表达PD-1的细胞共培养60小时，然后用抗CD23和抗CD28抗体刺激12小时。饲养 Gpr43fl/fl、Gpr43−/− 和 Cd8acre 小鼠动物以产生 Gpr43−/flCd8acre 条件敲除小鼠 (Gpr43/flCd8acre) 并开发 Gpr43/ 动物肿瘤模型。

研究小组在第 3.0、12 和 18 天采集了脸颊出血样本，并进行流式细胞术，以评估使用针对非竞争性 CD8 表位的抗体（BV711 抗小鼠 CD8）减少 CD8+ T 细胞的有效性。

体外[13C] 脂肪酸示踪、海马脂肪酸氧化测定、测量细胞毒性 (CD8+) T 淋巴细胞的钙 (Ca2+) 水平、小鼠 OT-I 细胞的规则间隔短回文重复序列 (CRISPR) 编辑、下拉测定为了鉴定交联蛋白-TVA 复合物，进行了与 Blinatumomab 的共培养测定和 CAR-T 细胞扩增测定。TVA 水平通过核磁共振 (NMR) 光谱进行量化。

结果

TVA 是母乳中的一种反式脂肪酸成分，主要来源于反刍动物食品，如羊肉、牛肉和奶制品。人类和小鼠仅将 12% 至 19% 的饮食来源 TVA 转化为瘤胃酸。TVA 抑制免疫调节 G 蛋白偶联受体 43 (GPR43)，这是一种受其 SCFA 配体刺激的分子。

TVA 触发环 AMP (cAMP)-蛋白激酶 A (PKA)-cAMP-反应元件结合蛋白 (CREB) 轴，增强细胞毒性 T 淋巴细胞功能，表明膳食 TVA，而不是宿主肠道微生物群衍生的 SCFA，是最有效的。细胞毒性 T 淋巴细胞的宿主外源性重编程途径。

TVA减弱Gαi偶联GPR43的活性并升高cAMP水平，拮抗短链脂肪酸分子对环AMP的影响，增强效应型细胞毒性T淋巴细胞的功能。TVA通过CD8+T淋巴细胞调节促进抗肿瘤免疫，选择性增强受刺激的细胞毒性T淋巴细胞功能。

TVA 诱导的细胞毒性 T 淋巴细胞功能增强受 GPCR-CREB ​​通路调节，正反馈增强 PKA 和 CREB ​​在基因水平的表达。TVA活性需要CREB，可以增强体内细胞毒性T淋巴细胞功能和抗肿瘤免疫。CREB ​​抑制拮抗膳食 TVA 对抗肿瘤免疫的影响。

TVA 改进了基于 T 细胞的治疗。对于细胞毒性 T 淋巴细胞，GPR43-CREB ​​通路可能具有细胞类型特异性。例如，TVA 疗法可增强辅助 T (CD4+) 淋巴细胞的白细胞介素 2 合成，但不会影响效应分子的产生，例如肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 和干扰素-γ (IFN-γ) 或辅助性T淋巴细胞的增殖或凋亡。

因此，与细胞毒性T淋巴细胞相比，膳食TVA对辅助T淋巴细胞的影响较小，这可能是由于辅助T淋巴细胞中GPR43表达较低所致。

结论

总体而言，研究结果表明，饮食中的反式牛油酸可增加体内效应细胞毒性 T 淋巴细胞的活性和抗肿瘤免疫力。

与作为 GPR43 激动剂的肠道微生物来源的生物体内 SCFA 相比，体外 TVA 通过外在调节重新编程 CD8+ T 淋巴细胞以灭活 GPR43。

该研究结果有助于更好地理解营养与人类病理生理学之间的分子联系，对未来循环营养素在健康和疾病中的功能研究具有重要意义。

需要进一步的研究来提高对 GPR43 下游效应通路的理解并阐明潜在的过程。