Cell：無論抗癌，還是抗感染，強大的免疫系統需要“鎂”力！_風聞

在哺乳動物細胞內，鎂（Mg）是最重要的微量營養素之一，數百種酶都需要鎂離子作為必需的輔助因子。鎂參與人體300多種化學反應。它不僅幫助肌肉收縮，協助神經發送和接受信息，還輔助心臟穩定地跳動。此外，鎂還使我們的免疫系統變得更強大。大多數人可以通過攝入綠葉蔬菜、全穀物和豆類等食物補充鎂。

在過去二十年裏，鎂在生物體中的作用已被廣泛研究，尤其是血液中的鎂（血清鎂）水平與免疫系統的聯繫。血清鎂含量是免疫系統抵禦病原體和癌細胞能力的一個重要因素。因此，缺乏鎂與多種疾病有關，包括感染和癌症。然而，迄今為止，關於鎂是如何影響免疫系統的科學家還知之甚少。

北京時間1月20日凌晨，發表在《Cell》上的一項最新研究中，來自瑞士巴塞爾大學的研究團隊發現，T細胞只有在富含鎂的環境下才能有效地消除異常或受感染的細胞，使免疫系統有效運作。這一發現將對癌症治療具有重要意義。

先前的研究發現，飲食中鎂攝入量低和低鎂血癥與各種疾病的病理生理學有關，包括感染和癌症。有研究顯示，在餵食缺乏鎂飲食的小鼠中，癌細胞的轉移性擴散加速，並且由於誘導的T細胞激酶（ITK）活性不足，動物對流感病毒的防禦能力也受到了影響。

在這些模型中，細胞外鎂是否有助於形成適應性免疫反應尚未被評估。CD8+ T細胞是適應性免疫系統的重要組成部分，在識別和清除感染或惡性轉化細胞方面發揮着重要作用。

在這項新研究中，研究人員發現，CD8+ T細胞只有在富含鎂的環境中才能有效地消除異常或被感染細胞。鎂對於一種名為LFA-1的T細胞表面蛋白至關重要，LFA-1在T細胞激活中發揮着關鍵作用。

具體而言，共刺激細胞表面分子LFA-1需要鎂在CD8+ T細胞上採用其活性構象，從而增加鈣流量、信號轉導、代謝重編程、免疫突觸形成，以及增強的T細胞毒性。

T細胞（藍色）通過LFA-1形成免疫突觸，攻擊腫瘤細胞（白色）

研究人員解釋説，在非活躍狀態下，LFA-1處於彎曲的結構中，因此不能有效地與感染或異常細胞結合。這正是鎂發揮作用的地方。如果在T細胞附近有高水平的鎂，它就會與LFA-1結合，並確保其保持活性。

鎂對T細胞的功能至關重要，這一事實可能是現代癌症免疫療法的一個非常重要的發現。這些療法的目的是調動免疫系統（尤其是細胞毒性T細胞）來對抗癌細胞。在實驗模型中，研究人員證實，T細胞對癌細胞的免疫反應因腫瘤中局部鎂水平的增加而得到加強。

通過分析之前的癌症患者臨牀數據，研究人員證明，免疫療法對血清鎂水平不足的患者效果較差。

總之，這些發現在概念上將共刺激和營養感知聯繫了起來，並指出“鎂-LFA-1”軸是一個治療性的生物系統。

研究通訊作者、巴塞爾大學生物醫學系Christoph Hess教授説：“根據現有數據，我們還不能回答經常攝入鎂是否會影響患癌症風險的問題。下一步，我們計劃進行前瞻性研究，以測試鎂作為免疫系統催化劑的臨牀效果。”

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.12.039