在哺乳動物細(xì)胞內(nèi)，鎂（Mg）是最重要的微量營養(yǎng)素之一，數(shù)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(xué)反應(yīng)。它不僅幫助肌肉收縮，協(xié)助神經(jīng)發(fā)送和接受信息，還輔助心臟穩(wěn)定地跳動。此外，鎂還使我們的免疫系統(tǒng)變得更強大。大多數(shù)人可以通過攝入綠葉蔬菜、全谷物和豆類等食物補充鎂。

在過去二十年里，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(tǒng)的聯(lián)系。血清鎂含量是免疫系統(tǒng)抵御病原體和癌細(xì)胞能力的一個重要因素。因此，缺乏鎂與多種疾病有關(guān)，包括感染和癌癥。然而，迄今為止，關(guān)于鎂是如何影響免疫系統(tǒng)的科學(xué)家還知之甚少。

北京時間1月20日凌晨，發(fā)表在Cell上的一項最新研究中，來自瑞士巴塞爾大學(xué)的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞只有在富含鎂的環(huán)境下才能有效地消除異?；蚴芨腥镜募?xì)胞，使免疫系統(tǒng)有效運作。這一發(fā)現(xiàn)將對癌癥治療具有重要意義。

研究成果（圖源：Cell）

先前的研究發(fā)現(xiàn)，飲食中鎂攝入量低和低鎂血癥與各種疾病的病理生理學(xué)有關(guān)，包括感染和癌癥。有研究顯示，在喂食缺乏鎂飲食的小鼠中，癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移性擴(kuò)散加速，并且由于誘導(dǎo)的T細(xì)胞激酶（ITK）活性不足，動物對流感病毒的防御能力也受到了影響。

在這些模型中，細(xì)胞外鎂是否有助于形成適應(yīng)性免疫反應(yīng)尚未被評估。CD8+ T細(xì)胞是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的重要組成部分，在識別和清除感染或惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞方面發(fā)揮著重要作用。

在這項新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，CD8+T細(xì)胞只有在富含鎂的環(huán)境中才能有效地消除異常或被感染細(xì)胞。鎂對于一種名為LFA-1的T細(xì)胞表面蛋白至關(guān)重要，LFA-1在T細(xì)胞激活中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

具體而言，共刺激細(xì)胞表面分子LFA-1需要鎂在CD8+T細(xì)胞上采用其活性構(gòu)象，從而增加鈣流量、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、代謝重編程、免疫突觸形成，以及增強的T細(xì)胞毒性。

T細(xì)胞（藍(lán)色）通過LFA-1形成免疫突觸，攻擊腫瘤細(xì)胞（白色）

研究人員解釋說，在非活躍狀態(tài)下，LFA-1處于彎曲的結(jié)構(gòu)中，因此不能有效地與感染或異常細(xì)胞結(jié)合。這正是鎂發(fā)揮作用的地方。如果在T細(xì)胞附近有高水平的鎂，它就會與LFA-1結(jié)合，并確保其保持活性。

鎂對T細(xì)胞的功能至關(guān)重要，這一事實可能是現(xiàn)代癌癥免疫療法的一個非常重要的發(fā)現(xiàn)。這些療法的目的是調(diào)動免疫系統(tǒng)（尤其是細(xì)胞毒性T細(xì)胞）來對抗癌細(xì)胞。在實驗?zāi)Ｐ椭?，研究人員證實，T細(xì)胞對癌細(xì)胞的免疫反應(yīng)因腫瘤中局部鎂水平的增加而得到加強。

通過分析之前的癌癥患者臨床數(shù)據(jù)，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(fā)現(xiàn)在概念上將共刺激和營養(yǎng)感知聯(lián)系了起來，并指出“鎂-LFA-1”軸是一個治療性的生物系統(tǒng)。

研究通訊作者、巴塞爾大學(xué)生物醫(yī)學(xué)系Christoph Hess教授說：“根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，我們還不能回答經(jīng)常攝入鎂是否會影響患癌癥風(fēng)險的問題。下一步，我們計劃進(jìn)行前瞻性研究，以測試鎂作為免疫系統(tǒng)催化劑的臨床效果?！?/p>

參考資料：

[1]Magnesium sensing via LFA-1 regulates CD8+ T cell effector function.Doi:org/10.1016/j.cell.2021.12.039

來源:中國生物技術(shù)網(wǎng)