钠不仅影响血压!最新研究发现:钠在细胞代谢和免疫反应中的关键角色,全面解析钠的多重功能

学术   科学   2024-09-06 19:21   上海  
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近年来,人们逐渐认识到钠不仅仅是调节血压的关键因素,还在细胞和分子水平上具有重要的作用。针对这一主题,Hidetaka Miyauchi和他的团队在《Hypertension》期刊上发表了题为《Sodium as an Important Regulator of Immunometabolism》的论文,揭示了钠在免疫代谢调控中的多种功能。本文不仅探讨了钠如何影响血压,还深入探讨了其在细胞功能和能量代谢中的角色


研究背景


钠(Na+)长期以来被认为主要用于调节体液平衡和维持血压。然而,最新研究显示,钠在细胞和分子层面上有更复杂的功能,包括调节能量代谢和细胞功能。特别是在免疫系统中,钠被发现能影响先天和适应性免疫代谢,进而影响特定微生物及其代谢产物。这表明,我们对盐敏感性的定义可能需要扩展到细胞和分子水平。


研究发现


细胞和分子盐敏感性:钠不仅通过影响心脏和血管功能来调控血压,还通过影响内皮细胞、成纤维细胞及免疫细胞功能来调控细胞代谢。
免疫细胞平衡:高盐摄入会诱导炎性免疫细胞反应,如促进Th17细胞的分化,并抑制调节性T细胞(Tregs)的抗炎功能。
微生物群落:高盐饮食可影响肠道微生物组成,从而间接影响肠道炎症和全身免疫反应。
线粒体功能:钠过载会抑制线粒体功能,降低ATP生成,导致细胞能量供应不足,进而影响心脏和多种代谢疾病的病理生理过程。


研究意义


这些发现提示,血压不仅仅是钠摄入影响的唯一指标。高盐摄入可通过影响免疫细胞和微生物群落的代谢,进一步影响全身的炎症状态和多种心血管疾病的发生发展。这也为未来治疗策略提出了新的方向,如通过调节盐摄入改善免疫功能和代谢健康。

实验策略 


为了验证这些发现,研究团队结合人类和动物模型,通过基因敲除、细胞培养和代谢组学分析等多种手段,评估了不同盐摄入水平对免疫细胞、微生物群落及线粒体功能的影响。

数据解读 


图表1:钠如何影响血压和免疫细胞
钠梯度:图中首先展示了钠如何在局部(纳米级)形成梯度,这种梯度能影响渗透压传感器和效应器。
血管内膜NO合酶(eNOS):钠梯度能够影响eNOS,从而调控血管的舒张和收缩。
T细胞活化:钠梯度还会影响局部环境中的T细胞数量和类型,促进炎症反应。这特别包括Th17细胞的增多,表明高盐环境可能导致更多的炎性反应。
VEGF-C/VEGFR-3轴:图中显示高盐环境通过激活NFAT5,促进VEGF-C的表达,从而通过VEGFR-3信号通路影响淋巴管网络的密度和功能。


图表2:钠对线粒体功能的影响
线粒体内钠积累:图中显示在缺氧或高盐条件下,钠能够进入细胞并积累在线粒体内部。
电子传递链的抑制:钠通过影响NCLX(Na+/Ca2+交换器)对线粒体内膜的影响,进而抑制由琥珀酸脱氢酶(Complex II)参与的电子传递链。
ATP生成减少:这种抑制会导致线粒体膜电位(ΔΨ)降低,ATP生成减少,造成能量短缺,进而影响细胞代谢。
基因表达改变:图中也展示了在某些免疫细胞中,会观察到一些促炎症基因的表达增加,这与能量代谢的改变密切相关。





主要结论


本文提出钠不仅在血液和体液平衡中扮演关键角色,还在细胞和分子水平上影响免疫代谢。高盐摄入会通过多种机制诱导全身性炎症反应,影响心血管疾病和多种代谢性疾病的发生发展。因此,未来的研究应进一步探讨如何通过调节盐摄入,优化细胞和代谢健康。

讨论总结


本文讨论了钠在细胞和免疫代谢中的多种功能,提出了需要重新评估盐敏感性定义的必要性。此外,研究指出高盐摄入可能通过调节免疫细胞功能和微生物群落组成,进一步加剧心血管疾病和代谢性疾病的进展。但目前仍需进一步研究,明确钠在不同细胞和组织中的具体作用机理及其对健康和疾病的影响。

注:本公众号仅针对学术文献进行解读,无任何指导及建议

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