食物为生命提供必需的营养物质，是细胞生长、发育、存活的关键。食物与免疫系统联系紧密。长期饥饿导致营养不良，会削弱免疫细胞的反应和执行能力，破坏黏膜屏障，使机体更易遭受病原侵袭。有趣的是，优质、足量的饮食对免疫系统同样弊大于利。工业化进程使得食物能够持续供应，但肥胖症、免疫力低下、自身免疫疾病的发病率反而居高不下。最新的研究表明，间歇禁食或短期饥饿有助于优化免疫系统、提高免疫力、降低疾病风险。然而，这种调控是高等动物在进化过程中独立获得的，还是代表了所有动物共同的生存策略，目前仍不清楚。

自然界中，野生动物的食物完全依赖觅食获得，并随季节变化而波动，使得饥饿司空见惯。鱼类、两栖类、爬行类等动物甚至进化出强大的耐受饥饿的能力。同时，它们也会主动减少摄食以应对病原感染或环境突变。低等脊椎动物的这些行为，为了解通过饮食干预优化免疫这一生存策略的进化，提供了理想模型。

近日，3200威尼斯vip杨嘉龙团队在国际权威期刊Cellular and Molecular Life Sciences上发表了题为Dietary restriction to optimize T cell immunity is an ancient survival strategy conserved in vertebrate evolution的研究论文，揭示了饥饿双向调控鱼类T细胞免疫的分子机制。

作者发现，T细胞是罗非鱼免疫系统响应饥饿的主要应答者。长期饥饿导致脾脏萎缩、T细胞凋亡和自发炎症，损伤了免疫细胞稳态，使鱼类更容易遭受细菌感染。相反，短期饥饿可在不影响免疫细胞稳态的前提下，提高T细胞应对抗原的激活和分化能力，增强抗感染免疫。

饥饿双向调控鱼类T细胞免疫

在机制上，饥饿诱发了T细胞自噬。而抑制自噬，则损伤了T细胞的激活、增殖和免疫功能。随着饥饿时间的延长，T细胞自噬加剧；长期饥饿触发强烈自噬，导致T细胞凋亡，破坏免疫细胞稳态。进一步的研究表明，饥饿通过生物能量枢纽AMPK通路介导T细胞的自噬。阻断AMPK通路，不仅降低了T细胞的自噬水平，造成免疫功能障碍，更损伤了T细胞在能量限制情况下维持存活的能力。实际上，细菌感染同样能够引发罗非鱼T细胞的自噬；而在短期饥饿的状态下遭遇感染，能够将自噬窗口提前，加快T细胞的应答速度，增强抗感染免疫能力，减少T细胞的凋亡，并降低组织损伤。

饥饿决定鱼类T细胞免疫的分子机制

综上所述，本研究阐明了饥饿双向决定鱼类T细胞稳态和免疫的机制。在食物充足、病原感染的情况下，鱼类主动停止摄食，通过短期饥饿触发轻度自噬，增强T细胞免疫，维持免疫和能量平衡，体现了免疫优先的原则。而在食物匮乏的情况下，长期饥饿迫使鱼类启动强烈自噬来回收能量，免疫系统也被牺牲，从而在最大程度上保障生命延续，体现了生存优先的原则。T细胞免疫与能量的权衡，代表了脊椎动物在长期的适应性进化中应对饥饿的生存策略。

3200威尼斯vip李坤明博士、韦秀梅副教授、李康博士生为该论文的共同第一作者，杨嘉龙教授为本文通讯作者。该研究受到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、面上项目等资助。

杨嘉龙教授（左）、李坤明博士（右）

原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00018-023-04865-x