【Cell：无论抗癌，还是抗感染，强大的免疫系统需要“镁”力！】
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在哺乳动物细胞内 ， 镁（Mg）是最重要的微量营养素之一 ， 数百种酶都需要镁离子作为必需的辅助因子 。 镁参与人体300多种化学反应 。 它不仅帮助肌肉收缩 ， 协助神经发送和接受信息 ， 还辅助心脏稳定地跳动 。 此外 ， 镁还使我们的免疫系统变得更强大 。 大多数人可以通过摄入绿叶蔬菜、全谷物和豆类等食物补充镁 。
在过去二十年里 ， 镁在生物体中的作用已被广泛研究 ， 尤其是血液中的镁（血清镁）水平与免疫系统的联系 。 血清镁含量是免疫系统抵御病原体和癌细胞能力的一个重要因素 。 因此 ， 缺乏镁与多种疾病有关 ， 包括感染和癌症 。 然而 ， 迄今为止 ， 关于镁是如何影响免疫系统的科学家还知之甚少 。
北京时间1月20日凌晨 ， 发表在国际顶级学术期刊《Cell》上的一项最新研究中 ， 来自瑞士巴塞尔大学的研究团队发现 ， T细胞只有在富含镁的环境下才能有效地消除异常或受感染的细胞 ， 使免疫系统有效运作 。 这一发现将对癌症治疗具有重要意义 。
先前的研究发现 ， 饮食中镁摄入量低和低镁血症与各种疾病的病理生理学有关 ， 包括感染和癌症 。 有研究显示 ， 在喂食缺乏镁饮食的小鼠中 ， 癌细胞的转移性扩散加速 ， 并且由于诱导的T细胞激酶（ITK）活性不足 ， 动物对流感病毒的防御能力也受到了影响 。
在这些模型中 ， 细胞外镁是否有助于形成适应性免疫反应尚未被评估 。 CD8+ T细胞是适应性免疫系统的重要组成部分 ， 在识别和清除感染或恶性转化细胞方面发挥着重要作用 。
在这项新研究中 ， 研究人员发现 ， CD8+ T细胞只有在富含镁的环境中才能有效地消除异常或被感染细胞 。 镁对于一种名为LFA-1的T细胞表面蛋白至关重要 ， LFA-1在T细胞激活中发挥着关键作用 。
具体而言 ， 共刺激细胞表面分子LFA-1需要镁在CD8+ T细胞上采用其活性构象 ， 从而增加钙流量、信号转导、代谢重编程、免疫突触形成 ， 以及增强的T细胞毒性 。
T细胞（蓝色）通过LFA-1形成免疫突触 ， 攻击肿瘤细胞（白色）
研究人员解释说 ， 在非活跃状态下 ， LFA-1处于弯曲的结构中 ， 因此不能有效地与感染或异常细胞结合 。 这正是镁发挥作用的地方 。 如果在T细胞附近有高水平的镁 ， 它就会与LFA-1结合 ， 并确保其保持活性 。
镁对T细胞的功能至关重要 ， 这一事实可能是现代癌症免疫疗法的一个非常重要的发现 。 这些疗法的目的是调动免疫系统（尤其是细胞毒性T细胞）来对抗癌细胞 。 在实验模型中 ， 研究人员证实 ， T细胞对癌细胞的免疫反应因肿瘤中局部镁水平的增加而得到加强 。
通过分析之前的癌症患者临床数据 ， 研究人员证明 ， 免疫疗法对血清镁水平不足的患者效果较差 。
总之 ， 这些发现在概念上将共刺激和营养感知联系了起来 ， 并指出“镁-LFA-1”轴是一个治疗性的生物系统 。
研究通讯作者、巴塞尔大学生物医学系Christoph Hess教授说：“根据现有数据 ， 我们还不能回答经常摄入镁是否会影响患癌症风险的问题 。 下一步 ， 我们计划进行前瞻性研究 ， 以测试镁作为免疫系统催化剂的临床效果 。 ”
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