Den nyeste forskningen innen vitenskap: Tilskudd av spermidin kan forbedre mekanismen for antitumor-immunrespons
Immunforsvaret avtar med alderen, og eldre mennesker er mer utsatt for infeksjoner og kreft, og PD-1-hemming, en vanlig behandling, er ofte mindre effektiv hos eldre enn hos yngre. Studier har vist at det er et biologisk polyaminspermidin i menneskekroppen som avtar med alderen, og tilskudd med spermidin kan forbedre eller forsinke noen aldersrelaterte sykdommer, inkludert immunsystemsykdommer. Forholdet mellom spermidinmangel som følger med aldring og senescensindusert T-celle-immunsuppresjon er imidlertid uklart.
Nylig publiserte forskere fra Kyoto University i Japan en forskningsartikkel med tittelen "Spermidine aktiverer mitokondrielt trifunksjonelt protein og forbedrer antitumorimmunitet hos mus" i Science. Denne studien avslører at spermidin direkte binder og aktiverer det mitokondrielle trifunksjonelle proteinet MTP, utløser fettsyreoksidasjon, og til slutt fører til forbedret mitokondriell metabolisme i CD8+ T-celler og fremmer antitumorimmunitet. Resultatene viste at kombinert behandling med spermidin og anti-PD-1-antistoff økte proliferasjonen, cytokinproduksjonen og mitokondriell ATP-produksjon av CD8+ T-celler, og spermidin forbedret effektivt mitokondriell funksjon og betydelig økte mitokondrielle fettsyreoksidasjonsmetabolisme innen 1 time.
For å utforske om spermidin direkte aktiverer fettsyreoksidase (FAO) i mitokondrier, bestemte forskerteamet ved biokjemisk analyse at spermidin binder seg til mitokondrielt trifunksjonelt protein (MTP), et sentralt enzym i fettsyre-β-oksidasjon. MTP består av α- og β-underenheter, som begge binder spermidin. Eksperimenter med MTP syntetisert og renset fra E. coli viste at spermidin binder MTP med sterk affinitet [bindingsaffinitet (dissosiasjonskonstant, Kd) = 0,1 μM] og øker deres enzymatiske fettsyreoksidasjonsaktivitet. Spesifikk uttømming av MTPα-underenheten i T-celler opphevet potenseringseffekten av spermidin på PD-1-undertrykkende immunterapi, noe som tyder på at MTP er nødvendig for spermidinavhengig T-celleaktivering.
Avslutningsvis øker spermidin fettsyreoksidasjon ved direkte å binde og aktivere MTP. Tilskudd med spermidin kan øke fettsyreoksidasjonsaktiviteten, forbedre mitokondriell aktivitet og cytotoksisk funksjon av CD8+ T-celler. Forskerteamet har en ny forståelse av egenskapene til spermidin, som kan bidra til å utvikle strategier for å forebygge og forbedre utfallet av aldersrelaterte immunsykdommer og bekjempe manglende respons på PD-1-hemmende behandling ved kreft, uavhengig av aldersstørrelse.
Innleggstid: 27. februar 2023
