Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια βιβλιοθήκη μορίων θρεπτικών συστατικών του αίματος και διεξήγαγαν οθόνες για να βρουν διατροφικά συστατικά που επηρεάζουν την αντικαρκινική ανοσία.
Μελέτη: Το τρανςβακενικό οξύ επαναπρογραμματίζει το CD8+ Τ κύτταρα και αντικαρκινική ανοσία. Πηγή εικόνας: Anusorn Nakdee/Shutterstock.com
Ιστορικό
Τα διαιτητικά θρεπτικά συστατικά σχετίζονται στενά με τις ανθρώπινες φυσιολογικές διεργασίες καθώς παρέχουν ενέργεια, βιοσυνθέτουν δομικά στοιχεία και δρουν ως μεσολαβητικές ουσίες.
Ωστόσο, οι μέθοδοι με τις οποίες τα ανθρώπινα θρεπτικά συστατικά κυκλοφορούν και επηρεάζουν συγκεκριμένες φυσιολογικές οδούς είναι ασαφείς και απαιτούν περαιτέρω έρευνα.
Σχετικά με τη μελέτη
Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές εξέτασαν την επίδραση του διατροφικού τρανςβακενικού οξέος (TVA) στις λειτουργίες των κυτταροτοξικών τελεστών των Τ-λεμφοκυττάρων και στην αντικαρκινική ανοσία στο σώμα in vivo Ρυθμίσεις.
Οι ερευνητές εξέτασαν την επίδραση διαφόρων θρεπτικών ουσιών στα ανθρώπινα Τ λεμφοκύτταρα χρησιμοποιώντας μια τεχνική διαλογής που βασίζεται σε μια βιβλιοθήκη μορίων θρεπτικών συστατικών του αίματος.
Όλες οι κυτταρικές σειρές (Jurkat T, ανθρώπινο Plat-E, καρκινικά κύτταρα μελανώματος ποντικού B16-OVA, καρκινικά κύτταρα μελανώματος ποντικού B16F10, καρκινικά κύτταρα μαστού E0771 και κύτταρα καρκινώματος πνεύμονα LLC1 Lewis και κύτταρα αδενοκαρκινώματος παχέος εντέρου ποντικού MC38) επικυρώθηκαν χρησιμοποιώντας γονιδιωματικά βραχέα κύτταρα -Επαναληπτικό προφίλ (STR).
Ο αρχικός έλεγχος χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό τροφών που προάγουν την ενεργοποίηση των λεμφοκυττάρων Τ Jurkat που προκαλείται από τη συστάδα διαφοροποίησης 23 (CD23) και τα αντισώματα CD28. Η οθόνη 1b εντόπισε θρεπτικά συστατικά που αντιστρέφουν την επαγόμενη από τον προγραμματισμένο συνδέτη θανάτου 1 (PD-L1) εξάντληση των Τ κυττάρων Jurkat που εκφράζουν σταθερά την πρωτεΐνη προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου 1 (PD-1) από συγκαλλιεργημένα κύτταρα που εκφράζουν PD-L1 ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα πνεύμονα H596 που παράγονται.
Η ομάδα πραγματοποίησε καθαρισμό με μαγνητικά σφαιρίδια για να αναγνωρίσει κύτταρα ΟΤ-Ι που εκφράζουν πρωτεΐνη 9 (Cas9) που σχετίζεται με CRISPR από τον σπλήνα και τους περιφερειακούς λεμφαδένες ζώων Cas9-OT-I.
Οι λήπτες εμπορικής θεραπείας με χιμαιρικό υποδοχέα αντιγόνου (CAR) Τ-λεμφοκυττάρων παρείχαν δείγματα ορού. Οι ερευνητές μόλυναν τα λεμφοκύτταρα Jurkat Τ με έναν προσχηματισμένο φακοϊό που εκφράζει PD-1 και στη συνέχεια επέλεξαν 2,0 g/mL πουρομυκίνης για να λάβουν λεμφοκύτταρα Jurkat Τ που εκφράζουν PD-1.
Η κηλίδα Western έδειξε την παρουσία PD-1. Στη μελέτη, τα λεμφοκύτταρα Jurkat Τ τροφοδοτήθηκαν με μια βιβλιοθήκη θρεπτικών ουσιών για δύο ημέρες και στη συνέχεια διεγέρθηκαν με αντισώματα αντι-CD3 και αντι-CD28 για 12 ώρες. Τα επίπεδα ιντερλευκίνης-2 (IL-2) μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας ενζυμικές ανοσοδοκιμασίες (ELISA).
Στη δεύτερη διαλογή, τα λεμφοκύτταρα Jurkat Τ συγκαλλιεργήθηκαν με κύτταρα που εκφράζουν PD-1 για 60 ώρες και στη συνέχεια διεγέρθηκαν με αντισώματα αντι-CD23 και αντι-CD28 για 12 ώρες. Τα ζώα ποντικών Gpr43fl/fl, Gpr43−/− και Cd8acre εκτράφηκαν για να παράγουν ποντίκια νοκ-άουτ υπό όρους Gpr43−/flCd8acre (Gpr43/flCd8acre) και να αναπτύξουν το μοντέλο όγκου Gpr43/ζώου.
Η ομάδα έλαβε αιμορραγίες στα μάγουλα τις ημέρες 3.0, 12 και 18 και πραγματοποίησε κυτταρομετρία ροής για να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα της μείωσης των CD8+ Τ κυττάρων χρησιμοποιώντας αντισώματα που στοχεύουν μη ανταγωνιστικούς επιτόπους CD8 (BV711 αντι-ποντικού -CD8).
In vitro [13C] Ανίχνευση λιπαρών οξέων, δοκιμασία οξείδωσης λιπαρών οξέων Seahorse, μετρημένα επίπεδα ασβεστίου (Ca2+) κυτταροτοξικών (CD8+) Τ λεμφοκυττάρων, ομαδοποιημένες σε τακτά χρονικά διαστήματα σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις (CRISPR), επεξεργασία κυττάρων OT-I ποντικού, ανάλυση pull-down για ταυτοποίηση συνδεδεμένες πρωτεΐνες. Πραγματοποιήθηκαν σύμπλοκα TVA, δοκιμή συν-καλλιέργειας με μπλινατουμομάμπη και δοκιμή επέκτασης κυττάρων CAR-T. Οι τιμές TVA ποσοτικοποιήθηκαν με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR).
Αποτελέσματα
Το TVA, ένα συστατικό trans λιπαρών οξέων του μητρικού γάλακτος, προέρχεται κυρίως από ζωοτροφές μηρυκαστικών όπως αρνί, βόειο κρέας και γαλακτοκομικά προϊόντα. Οι άνθρωποι και τα ποντίκια μετατρέπουν μόνο το 12 έως 19% της TVA που καταναλώνουν στη διατροφή τους σε οξύ της μεγάλης κοιλίας. Το TVA ανέστειλε τον ανοσορυθμιστικό συζευγμένο με πρωτεΐνη G υποδοχέα 43 (GPR43), ένα μόριο που διεγείρεται από τους συνδέτες του SCFA.
Το TVA πυροδότησε τον άξονα κυκλικής AMP (cAMP)-πρωτεϊνικής κινάσης Α (PKA)-cAMP που δεσμεύει το στοιχείο πρωτεΐνης δέσμευσης (CREB) και ενίσχυσε τη λειτουργία των κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων, υποδηλώνοντας ότι πρόκειται για διατροφικό TVA και όχι για SCFA που προέρχονται από το εντερικό μικροβίωμα του ξενιστή. -εξωγενής οδός επαναπρογραμματισμού για κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα.
Το TVA εξασθένησε τη δραστηριότητα της σύζευξης Gαi GPR43 και αύξησε τα επίπεδα cAMP, ανταγωνίζοντας έτσι την επίδραση των μορίων λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας στο κυκλικό AMP για τη βελτίωση της λειτουργίας των κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων τύπου τελεστή. Το TVA προήγαγε την αντικαρκινική ανοσία μέσω της ρύθμισης των λεμφοκυττάρων Τ CD8+ και επιλεκτικά ενίσχυσε τη διεγερμένη κυτταροτοξική Τ λεμφοκυττάρων λειτουργία.
Η επαγόμενη από το TVA βελτίωση στη λειτουργία των κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων ρυθμίστηκε από την οδό GPCR-CREB, με θετική ανάδραση που αυξάνει την έκφραση PKA και CREB σε επίπεδο γονιδίου. Η δραστηριότητα του TVA απαιτεί CREB και θα μπορούσε να βελτιώσει τη λειτουργία των κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων και την αντικαρκινική ανοσία in vivo. Η αναστολή CREB εξουδετέρωσε την επίδραση της διατροφικής TVA στην αντικαρκινική ανοσία.
Το TVA βελτίωσε τις θεραπείες που βασίζονται σε Τ κύτταρα. Για τα κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα, η οδός σηματοδότησης GPR43-CREB θα μπορούσε να είναι ειδική για τον κυτταρικό τύπο. Για παράδειγμα, η θεραπεία με TVA αύξησε τη σύνθεση ιντερλευκίνης-2 από βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα (CD4+), αλλά δεν είχε καμία επίδραση στον σχηματισμό μορίων τελεστών όπως ο παράγοντας-άλφα νέκρωσης όγκου (TNF-α) και η ιντερφερόνη-γάμα (IFN-γ). παρόμοιο πολλαπλασιασμό ή απόπτωση βοηθητικών Τ λεμφοκυττάρων.
Ως εκ τούτου, οι επιδράσεις της διατροφικής TVA στα βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα ήταν μικρές σε σύγκριση με εκείνες στα κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα, κάτι που μπορεί να οφείλεται στη χαμηλή έκφραση του GPR43 στα βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα.
Δίπλωμα
Συνολικά, τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι το trans-vaccinic acid στη διατροφή αυξάνει τη δραστηριότητα των τελεστών κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων και την αντικαρκινική ανοσία in vivo Ρυθμίσεις.
Η εξωοργανιστική TVA, σε αντίθεση με τα SCFA ενδοοργανισμών που προέρχονται από μικρόβια του εντέρου που δρουν ως αγωνιστές GPR43, επαναπρογραμμάτισε τα CD8+ Τ λεμφοκύτταρα μέσω εξωγενούς ρύθμισης για να απενεργοποιήσει το GPR43.
Τα αποτελέσματα της μελέτης συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση των μοριακών συνδέσεων μεταξύ της διατροφής και της ανθρώπινης παθοφυσιολογίας και έχουν επιπτώσεις για μελλοντική έρευνα σχετικά με τη λειτουργία των κυκλοφορούντων θρεπτικών ουσιών στην υγεία και τις ασθένειες.
Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για τη βελτίωση της κατανόησης των οδών κατάντη τελεστών του GPR43 και για την αποσαφήνιση των υποκείμενων διεργασιών.