脂肪能對抗細菌感染？沒錯，但只有瘦子身上脂肪才行！

作者：S.西爾維希耶

編輯：Calo

在一個崇尚「纖瘦美」的社會裡，任何與「脂肪」有關的物質彷彿都成了不好的東西。許多人提起自己體內存在的大量脂肪就深感恐懼，更別提「臭名昭著」的膽固醇了。實際上，身體內的各種物質各司其職，即使被很多人厭惡的脂肪，也在人體的正常運作中扮演著重要作用。脂肪層能夠保護臟器，維持體溫，乃至在免疫過程中發揮重要作用。

發表在《科學》雜誌上的一項研究成果指出，分化中的皮下脂肪組織能夠分泌一種抗菌肽並殺死金黃色葡萄球菌——那些可能分布在我們的皮膚上並引起病變的不速之客。

真皮脂肪細胞增殖

分泌抗菌肽對抗感染

這項由美國加州大學聖迭戈分校的研究小組利用金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）調查了在致病菌在感染皮膚的過程中，宿主細胞發起的防禦反應。在以小鼠為模型的實驗中，研究人員發現，被金黃色葡萄球菌感染的皮膚脂肪細胞會迅速脹大並增殖，使得脂肪組織佔據更大的面積。這些脂肪組織隨即會分泌一類被稱為「抗菌肽」的微小蛋白，殺滅侵染皮膚的葡萄球菌。

細菌感染皮膚促使真皮脂肪細胞增殖。圖A：小鼠皮膚的蘇木精-伊紅染色圖像。研究者向小鼠皮膚注射金黃色葡萄球菌（SA），對照（Ctrl）組這注射磷酸鹽緩衝生理鹽水（PBS），紅色方括弧指示皮下脂肪層。圖B：注射後第三天時，表達Caveolin和Perilipin蛋白的脂肪細胞數目及大小。圖片來源：研究論文

這種由皮膚脂肪組織分泌的抗菌肽名叫Cathelicidin，這種防禦性多肽有著非常漫長的演化歷史，在人類和其他動物的自體免疫中發揮著重要作用。「在感染髮生後，我們的細胞會迅速合成抗菌肽Cathelicidin來抑制病原菌的傳播。Cathelicidin的碳端帶有正電荷，能夠與攜帶負電荷的細菌細胞膜結合，並造成細菌細胞裂解。」文章的第一作者張凌娟（Dr. Ling-juan Zhang）向果殼網科學人介紹道，「與抗生素不同的是，Cathelicidin還具有免疫調控功能，它能夠募集免疫細胞並協同增強與抵抗感染相關的免疫應答。」

新生脂肪是關鍵

過度肥胖？

反而增加感染風險

在實驗中，研究人員嘗試通過敲除相關基因或採用化學抑制的方法來抑制小鼠脂肪層的變化，以闡釋脂肪生成過程在這一免疫反應的作用。張凌娟博士告訴果殼網科學人：「脂肪生成促使脂肪幹細胞分化為脂肪細胞，在這一過程中，細胞大量合成抗菌肽。我們發現這一過程存在缺陷的小鼠產生抗菌肽的總量少，也更容易罹受金黃色葡萄球菌的感染。」

「我們發現分化中的、未成熟的脂肪細胞能夠合成大量的抗菌肽。」張凌娟說。相比於原本存在的脂肪，新生的脂肪細胞是產生Cathelicidin的關鍵所在。在後續研究中，研究人員在進行高熱量飼餵的小鼠和超重的人類中，檢測到了更多的Cathelicidin總量，但它們卻較少被加工成可以「上陣殺敵」的成熟抗菌肽，而更多地以前體形式存在於血清之中。曾有研究表明，肥胖人群較易遭遇皮膚或軟組織感染，研究者提供了一種可能的解釋：過度肥胖或抗胰島素性可能導致抗菌肽合成缺陷，使抗菌肽加工效率下降，進而影響對以金黃色葡萄球菌為代表的皮膚病原菌的殺滅能力。

脂肪細胞對抗細菌感染示意圖。表皮的創口可能使細菌得以侵襲到真皮。細菌感染促使真皮的脂肪細胞增殖，分泌抗菌肽Cathelicidin，破壞細菌的細胞結構。圖片來源：Science

「這些結果為探究肥胖人群與感染類疾病的關係的研究和旨在開發最優治療方法的研究提供了很好的新方向。」張凌娟說。過於臃腫的體型給人們帶來的並不僅僅是心靈上的負擔，也帶來了更多罹患疾病的風險。為了讓我們的脂肪細胞保持利落的抗菌身手，我們還需要合理地攝入熱量，保持正常的體型。

基於抗菌肽

研發新的抗菌藥物

另一方面，如果科研人員能採取適當的措施改良現有的抗菌藥物，改善受肥胖和其相關疾病患者的健康狀況，脂肪抗菌的故事或許會更有意義。「我們體內的抗菌肽像是一類『天然』抗生素，它對以金黃色葡萄球菌為代表的多種微生物都具有殺滅作用。」張凌娟對果殼網科學人說，「基於抗菌肽研發的類抗生素藥物也許會比目前的抗生素在對抗感染方面更為有效——對那些產生耐藥性的病原菌所引起的疾病尤其如此。」

關於抗菌肽的研究邁出了可喜的一步，但人們與病原微生物的戰鬥，還有很長的路要走。

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