
铁死亡是2012年被发现的一种铁依赖性新型细胞程序性死亡方式,由过氧化脂质过度堆积诱导发生,对维持外周CD4+和CD8+ T细胞的稳态与功能至关重要。此前研究已证实,对体液免疫和疫苗保护起核心作用的滤泡辅助性T细胞(TFH细胞)因脂质过氧化旺盛,对铁死亡格外敏感,补硒抑制铁死亡可放大TFH细胞功能,增强疫苗效力。然而,T细胞对铁死亡敏感性和抗性的生理决定因素,始终是免疫学领域悬而未决的关键问题。
2026年3月4日,澳大利亚昆士兰大学余迪院士团队联合齐鲁工业大学(山东省科学院)、华中科技大学附属同济医院等多家国内外科研机构,在《Nature》发表题为《Lipid metabolism drives dietary effects on T cell ferroptosis and immunity》的研究论文,首次揭示饮食中不饱和脂肪酸构成差异通过重塑T细胞脂质组成,调控其铁死亡抵抗力,进而影响T细胞稳态、分化及免疫功能的全新机制。

实验研究过程
01 发现饮食对T细胞铁死亡的调控作用
研究团队首先聚焦实验鼠粮的营养差异,发现不同批次标准啮齿动物饲料中,多不饱和脂肪酸(PUFA)与单不饱和脂肪酸(MUFA)的比例存在波动。通过对比喂养实验,他们观察到:低PUFA/MUFA比率饲料喂养的小鼠,其TFH细胞的铁死亡抵抗力显著增强,生发中心B细胞数量及抗体分泌水平也随之提升;而高PUFA/MUFA比率饲料喂养的小鼠,T细胞脂质过氧化水平升高,铁死亡敏感性显著增加。这一发现让团队意识到,饮食中的脂肪酸比例可能是调控T细胞铁死亡的关键变量。
02 验证机制的普适性:从动物模型到人类队列
为确认该机制在人体中的适用性,研究团队开展了多中心健康人群队列研究。结果显示,人外周血CD4+和CD8+ T细胞的铁死亡抵抗性与身体质量指数(BMI)无关,而是与血浆脂质成分中PUFA/MUFA比值呈显著负相关——即血浆中PUFA/MUFA比值越低,T细胞对铁死亡的抵抗力越强。这一结果表明,饮食对T细胞铁死亡的调控作用具有跨物种的普适性。

03 探索临床转化潜力:CAR-T细胞治疗的联合应用
在人源化免疫缺陷小鼠模型中,研究团队进一步验证了该机制的临床价值。他们将CAR-T细胞治疗与低PUFA/MUFA比率饮食喂养相结合,结果发现,联合治疗组小鼠的CAR-T细胞脂质活性氧(ROS)水平显著降低,体内存活时间明显延长,小鼠生存期较单纯CAR-T治疗组延长50%以上。这一实验为肿瘤免疫治疗的优化提供了全新思路。
04 解析分子机制:ACSL4酶的关键作用
为揭示饮食调控T细胞铁死亡的分子机制,研究团队通过基因测序、蛋白质组学分析等技术,锁定了负责长链脂肪酸活化的关键酶——ACSL4。实验证实,ACSL4在T细胞中高表达,且具有显著的底物偏好性,它会优先催化PUFA代谢,将其整合到细胞膜磷脂中,从而改变细胞膜的脂质组成,增加细胞膜对脂质过氧化的易感性,最终决定T细胞面对铁死亡应激时的命运。当饮食中PUFA比例较高时,ACSL4介导的PUFA代谢增强,细胞膜中过氧化脂质堆积,T细胞铁死亡敏感性升高;而低PUFA/MUFA比率饮食则会减少ACSL4的底物供应,降低细胞膜脂质过氧化水平,增强T细胞铁死亡抵抗力。
免疫调控机制

01对T细胞稳态与分化的调控
T细胞的稳态维持和正常分化是免疫系统发挥功能的基础。该研究发现,饮食通过调控T细胞铁死亡抗性,影响T细胞的存活与分化:低PUFA/MUFA比率饮食增强T细胞铁死亡抵抗力,有利于TFH细胞的生成与功能维持,进而促进生发中心反应,提升体液免疫水平;而高PUFA/MUFA比率饮食则会诱导T细胞发生铁死亡,破坏T细胞稳态,导致免疫功能紊乱。
02对体液免疫的影响
TFH细胞是体液免疫的核心调控细胞,其功能异常会直接影响B细胞的活化、增殖和抗体分泌。研究表明,低PUFA/MUFA比率饮食可增强TFH细胞的铁死亡抵抗力,使其能够在脂质过氧化环境中存活并发挥功能,促进生发中心B细胞向浆细胞分化,增加抗体产生。这一机制为通过饮食干预增强疫苗效力提供了理论依据——例如,在疫苗接种期间调整饮食中PUFA与MUFA的比例,可能提升疫苗诱导的抗体水平,增强免疫保护效果。
03对肿瘤免疫的调控
在肿瘤免疫中,T细胞的存活与功能直接决定免疫治疗的效果。高PUFA/MUFA比率饮食会导致T细胞铁死亡敏感性增加,使其在肿瘤微环境的氧化应激压力下更容易死亡,削弱抗肿瘤免疫反应;而低PUFA/MUFA比率饮食或靶向ACSL4的药物干预,则可增强T细胞铁死亡抵抗力,延长T细胞在肿瘤微环境中的存活时间,提升其抗肿瘤活性。CAR-T细胞治疗与低PUFA/MUFA比率饮食的联合应用,正是这一机制的临床转化体现。
总 结
该研究不仅阐明了“脂质代谢-T细胞铁死亡抗性”这一免疫调控轴的关键作用,还揭示了免疫学研究中容易被忽视的实验变量——标准化鼠粮的营养成分偏差可能显著影响实验结果,为免疫学研究的实验设计提供了重要参考。
在临床应用方面,该研究为免疫干预提供了全新策略:通过调整饮食中PUFA与MUFA的比例,或开发靶向ACSL4等脂质代谢关键分子的药物,可优化免疫反应,增强疫苗效力,提升CAR-T细胞治疗等免疫疗法的效果。此外,这一机制还为肥胖、糖尿病等代谢性疾病的免疫失衡治疗,以及自身免疫性疾病的干预提供了新的思路。
参考文献
1:A two-front nutrient supply environment fuels small intestinal physiology through differential regulation of nutrient absorption and host defense
免责声明:本文旨在科普相关知识,不作为医疗指导意见
编辑|Zhang.ZG
审核|Geng.ZG