Cell重磅揭秘：「雙高」飲食具有長期危害，影響基因！

生物探索

編者按

這是一篇關於健康飲食的重要論文！來自德、美等多國的科學家小組證實，免疫系統對高脂肪和高卡路里飲食的反應類似於細菌感染。尤其令人不安的是，這些不健康的飲食似乎會讓機體防禦在長期內更具「攻擊性」，且這些長期變化可能與動脈硬化、糖尿病等疾病的發展有關。

圖片來源：網路

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吃一個月西方飲食「就像」細菌感染

1月11日發表在Cell上的這一研究中，科學家們讓小鼠進行了一個月的「西方飲食」，其特點是高脂肪、高糖、低纖維。結果，這些小鼠都產生了遍布全身的強烈炎症反應，就像感染了危險的細菌一樣。

圖片來源：Cell（DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.013）

論文的共同第一作者Anette Christ博士解釋道：「我們發現，不健康的飲食導致小鼠血液中某些免疫細胞數量的意外增加，尤其是粒細胞和單核細胞。」

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激活祖細胞中大量的基因

為了更好地理解這些意外的發現，研究人員從被喂以西方飲食和健康對照飲食的小鼠中分離出了主要免疫細胞類型的骨髓祖細胞（bone marrow progenitors），之後，對它們的功能和激活狀態進行了系統性的分析。基因組研究表明，西方飲食已經激活了祖細胞中大量的基因。而這些受影響的基因包括那些負責細胞增殖和成熟的基因。

接著，科學家們發現，當給這些小鼠提供4周典型的穀物飲食後，它們的急性炎症消失了，但免疫細胞及其祖細胞的基因重編程並沒有消失。即便在這4周後，許多在進行西方飲食期間被「激活」的基因依然是活躍的。

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對免疫系統響應具有長期影響

論文的通訊作者Eicke Latz教授說：「直到最近，科學家們才發現，先天免疫系統有一種記憶形式。在一次感染後，機體防禦會保持在一種警報狀態，這樣就能夠更加快速地響應新的『攻擊』。研究者們稱其為先天免疫訓練。然而，在這一研究中，小鼠中的這一過程並不是由細菌觸發的，而是由不健康的飲食引起的。」

研究中，科學家們還進一步鑒定了免疫細胞中的「快餐感測器」（fast food sensor）。他們調查了來自120隻實驗動物的血細胞。其中，一些動物的先天免疫系統表現出特彆強的訓練效果。研究人員在這些動物中發現了與炎性體（inflammasome，一種關鍵的細胞內信號複合物，能夠識別病原體和其他有害物質，並在隨後釋放高度炎症信號）有關的基因證據。

圖片來源：Cell

此外，研究發現，除了急性炎症反應，西方飲食對免疫系統的響應具有長期的影響。具體來說，西方飲食改變了遺傳信息的包裝方式。

眾所周知，遺傳物質存儲在DNA中，每一個細胞都含有大量的DNA鏈。然而，它們通常包裹在細胞核中的某些蛋白質中。因此，由於太難接近，DNA中的很多基因並不能被「讀出來」。然而，這一研究發現，不健康的飲食會導致一些通常隱藏著的DNA片段被解開（unwind），這樣一來，該區域的遺傳物質就能夠更容易被讀出來。科學家稱這些現象為表觀遺傳變化。

Latz教授解釋稱：「正是因為炎性體觸發了這種表觀遺傳變化，因此，免疫系統甚至會對小刺激做出響應，產生更強的炎症反應。」

Prof. Dr. Eicke Latz（left）and Dr. Anette Christ（圖片來源：波恩大學）

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加速血管疾病或2型糖尿病的發展

更糟糕的是，這些炎症反應能夠反過來加速血管疾病或2型糖尿病的發展。舉例來說，在動脈硬化中，典型的血管沉積（vascular deposits），即斑塊（plaques），主要由脂質和免疫細胞組成。由於新激活的免疫細胞不斷到遷移到血管壁，因而炎症反應直接促進了斑塊的生長。當斑塊長得過大時，它們會脹裂（burst），並被血流帶走，阻塞血管。最終可能的後果是中風或心臟病發作。

作者們認為，錯誤的飲食會產生巨大的後果。最近幾個世紀，西方國家的平均預期壽命一直在穩步增長。然而，目前這一趨勢正在被打破：現今出生的人將比他們的父母平均活得更短。不健康的飲食和太少的鍛煉可能在其中起到了決定性的作用。因此，Latz教授認為，這些發現具有重要的社會意義。

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參考資料：1）Fast food makes the immune system more aggressive in the long term

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