Cell: 精氨酸可以帮助免疫系统对抗癌症和病毒
据美国洛克菲勒大学(Rockefeller University)2026年8月3日报道(Rockefeller University. "A simple supplement could help the immune system fight cancer and viruses." ScienceDaily, 3 August 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260802223417.htm)，一种常见的氨基酸可以帮助免疫系统暴露隐藏的癌症细胞并对抗病毒感染。低精氨酸(Arginine)水平可能会使癌症细胞和病毒通过减少一种关键的细胞警告蛋白的产生而绕过免疫系统。在小鼠中，富含精氨酸的饮食导致结肠肿瘤减少和病毒感染减轻，这表明一种简单的补充剂可能具有强大的治疗潜力。
精氨酸是一种存在于富含蛋白质的食物中的氨基酸，由身体产生，它可能在帮助免疫系统发现癌症和病毒感染方面发挥着令人惊讶的重要作用。
精氨酸是一种支持全身许多基本功能的氨基酸。它帮助细胞构建执行各种生物过程的蛋白质。人体自然产生精氨酸，人们也从许多富含蛋白质的食物中获得精氨酸。精氨酸水平异常低与多种疾病有关，包括结肠癌。
洛克菲勒大学癌症生物学伊丽莎白和文森特·迈耶系统实验室(Rockefeller University's Elizabeth and Vincent Meyer Laboratory of Systems Cancer Biology)的负责人Sohail Tavazoie花了数年时间研究这种联系。2023年，他的团队报告说，剥夺癌症细胞的精氨酸会导致它们积累更多的突变。
他们的最新研究表明，精氨酸缺乏也可能削弱免疫系统。当精氨酸缺乏时，细胞难以产生MHC-1，这是一种有助于提醒免疫系统注意突变细胞和入侵病毒等威胁的蛋白质。
精氨酸可能恢复关键的免疫信号
研究人员还发现，适量的精氨酸（大约相当于几片非处方药中的量）可能会恢复参与MHC-1生产的基因的表达。相关研究结果已经在《细胞》（Cell）杂志发表——Qiushuang Wu, Lara M. Seydlitz, Vladislav Iakimov, Dennis J. Hsu, Parham Habibzadeh, H. Heinrich Hoffmann, Philip B. Paty, Charles M. Rice, Sohail F. Tavazoie. Dietary arginine drives codon-dependent MHC class I translation and improves immunity in colon tumorigenesis and respiratory viral infection. Cell, 2026; DOI: 10.1016/j.cell.2026.07.020. http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2026.07.020
“我们的研究揭示了缺乏精氨酸是如何干扰免疫系统的，并表明增加精氨酸的摄入可能是有益的，”上述论文的第一作者、实验室博士后吴秋爽(Qiushuang Wu音译)说，“也许这意味着它可以与其他疗法结合使用，治疗癌症和病毒感染。”
Tavazoie建议：“精氨酸补充剂可以很容易地在接受免疫治疗的患者中进行测试，也可以给暴露于病毒病原体的高危人群服用。考虑到精氨酸价格低廉且易于获得，我们希望能够很快进行治疗和预防研究。”
密码子如何指导蛋白质生产
氨基酸通常被描述为蛋白质的组成部分。它们的产生是由密码子指导的，密码子是由三个DNA碱基组成的，为制造单个氨基酸提供细胞指令。六种不同的密码子编码精氨酸，突显了其在蛋白质生产中的广泛重要性。
科学家们已经知道，氨基酸可用性的变化会影响细胞代谢和信号传导。关于这些变化是否会直接影响基因表达，人们知之甚少。
在这项新研究中，吴秋爽研究了饮食或疾病引起的精氨酸水平的变化是否会改变基因表达。这项工作得到了洛克菲勒大学Stavros Niarchos基金会（SNF）全球传染病研究所{Stavros Niarchos Foundation (SNF) Institute for Global Infectious Disease Research at The Rockefeller University}和威尔癌症东部中心（Weill Cancer East Hub）的部分支持。
研究人员研究了几种疾病模型，包括结肠癌(colon cancer)、流感(influenza)和严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)。这些疾病中的每一种都与不同氨基酸的异常水平有关。
她说：“最引人注目的模式之一是，精氨酸是所有这些疾病中消耗最严重的氨基酸。”
低精氨酸会干扰免疫识别
吴秋爽使用细胞培养来鉴定受精氨酸水平下降影响的基因和蛋白质。她发现414种蛋白质的含量异常低。大多数是由与精氨酸既定分子功能相关的基因产生的。
一个更出乎意料的结果涉及三个负责产生MHC-1（主要组织相容性复合体I类）蛋白的HLA基因。MHC-1蛋白出现在全身细胞的表面。它们向T细胞展示外源或异常蛋白质，然后T细胞招募其他免疫细胞对威胁做出反应。
MHC-1含有许多在生产过程中必须掺入精氨酸的位点，因此研究人员怀疑精氨酸稀缺会干扰这一过程。进一步的实验揭示了生产中断的确切位置。
当细胞失去精氨酸时，核糖体（组装蛋白质的细胞机器）在试图生产MHC-1时停滞不前。如果没有足够的精氨酸，它们就无法完成蛋白质。因此，细胞显示出较少的能够提醒T细胞注意癌症或病毒相关蛋白的信号，这使得潜在的危险细胞更容易逃脱免疫检测。
Tavazoie说：“这些发现令人兴奋，因为它们表明，摄入特定的氨基酸可以通过增加富含该氨基酸的蛋白质的产量来直接调节生物体中的基因表达。我们认为，通过饮食操纵对基因表达的这种选择性翻译调节可能会扩展到许多其他蛋白质和氨基酸。”
小鼠结肠肿瘤减少
吴秋爽接下来测试了不同量的精氨酸对小鼠的影响。喂食低精氨酸饮食的动物会患上更多的癌症肿瘤。接受更多精氨酸的小鼠结肠肿瘤发生率较低。
吴秋爽与查尔斯·赖斯病毒学和传染病实验室(Charles Rice's Laboratory of Virology and Infectious Disease)的研究助理教授Heinz Heinrich Hoffman合作，使用流感和严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型的小鼠模型重复了饮食研究。结果遵循了类似的模式，并产生了另一个令人惊讶的发现。
吴秋爽指出：“不仅富含精氨酸饮食的小鼠病毒感染症状较轻，在流感感染后给予小鼠精氨酸也改善了它们的预后。这非常令人惊讶。从我们的遗传模型中，我们知道操纵精氨酸水平对基因表达有很强的影响，但我们没想到饮食操纵会同样有效。”
对衰老和疾病的可能影响
研究结果表明，精氨酸水平下降可能有助于解释为什么营养不良和衰老与更容易患某些癌症和病毒感染有关。精氨酸水平会随着年龄的增长而自然下降，这可能会削弱免疫系统识别异常或感染细胞的能力。
Tavazoie说：“秋爽的研究结果阐明了不良饮食和衰老（在此期间精氨酸水平自然下降）可能会为癌症的发病带来完美的风暴。同样，与年龄相关的精氨酸缺失可能部分导致呼吸道病毒导致的更高死亡率。我们还在研究改变其他氨基酸的饮食是否对各种疾病有有益的影响。毫无疑问，还会有更多的发现。”
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