《自然》子刊研究:飲食調整可提升疫苗效力,對抗代謝障礙與肥胖

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肥胖和代謝功能障礙不僅與非傳染性疾病有關,還可能影響疫苗的效力。

最新研究揭示,通過飲食調整改善代謝健康,可能顯著提升疫苗的效果,這對於肥胖人群來說是一個重要的發現。

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研究發現,肥胖成年人接種疫苗後,患上流感的可能性約是體重指數(bmi)正常人群的兩倍。此外,肥胖可能會削弱疫苗的效力,即使增加抗原和佐劑的劑量也難以完全補償。

聖裘德兒童研究醫院的科學團隊在《自然·微生物學》上發表的研究顯示,肥胖小鼠接種h1n1流感疫苗後,體內的cd4+t細胞、cd8+t細胞和cd4+中央記憶t細胞顯著減少,而cd8+效應記憶t細胞頻率升高,這表明代謝功能障礙可能限制了t細胞的功能。

研究人員首先對小鼠進行了長達16周的高脂飲食(hfd)餵養,不出所料,這些小鼠體重顯著增加。隨後,他們給這些小鼠接種了h1n1流感疫苗。在接種疫苗兩周後,研究人員將小鼠的飲食調整為標準飲食以促進減重,並在之後的4周內通過注射10倍平均半數致死劑量(ld50)的h1n1病毒來評估疫苗的有效性。

結果與預期相符,肥胖小鼠的疫苗免疫效果不佳。作為對照的非肥胖小鼠得益於疫苗的保護,全部存活;而肥胖小鼠則幾乎未能從疫苗中獲得保護,存活率極低。

然而,出乎研究人員意料的是,即使小鼠成功減重,疫苗的效果也未能得到改善,存活率僅有24%。

研究者進一步探究了背後的原因。在接種疫苗後的第21天,他們檢查了小鼠的免疫細胞,發現肥胖小鼠體內的總cd4+ t細胞、cd8+ t細胞和cd4+ 中央記憶t細胞數量顯著減少,而cd8+ 效應記憶t細胞的比例卻顯著增加。

在h1n1病毒感染後,肥胖小鼠未能有效地激活免疫反應,其肺組織內的cd4+ t細胞和cd8+ t細胞數量也未見顯著增加,這解釋了疫苗為何未能發揮效果。

肥胖小鼠面臨的另一個主要問題是代謝障礙。研究發現,經過16周的高脂飲食後,肥胖小鼠體內的脂聯素水平降低,而瘦素水平升高,這表明脂肪組織存在炎症。研究者推測,這種炎症可能影響了疫苗的效果。

基於這一發現,研究者考慮將飲食調整的步驟提前到疫苗接種之前。因此,在16周的高脂飲食後,他們首先將肥胖小鼠的飲食改為健康飲食,4周後進行疫苗接種,再過4周後注射h1n1病毒。

在接種疫苗時,小鼠的體重和代謝指標已有顯著改善,接近了始終維持健康體重的對照組小鼠。

結果令人驚喜,這一次,曾經肥胖但已成功減重的小鼠疫苗免疫效果顯著提升,生存率達到了100%。

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研究人員還提出,使用藥物改善代謝健康可能也是一種增強疫苗效力的方法。例如,glp-1激動劑等藥物可能在疫苗領域發揮作用。

這項研究強調了代謝健康在疫苗效力中的重要性,並指出通過飲食調整改善代謝健康可能是提升疫苗效果的有效策略。

這對於肥胖人群和代謝功能障礙患者來說是一個積極的信號,可能有助於提高疫苗接種的廣泛性和有效性。

參考

honce, r., vazquez-pagan, a., livingston, b. et al. diet switch pre-vaccination improves immune response and metabolic status in formerly obese mice. nat microbiol (2024). https://doi.org/10.1038/s41564-024-01677-y