综述：营养、代谢与免疫系统在饥饿和营养性肥胖中的相互作用

这篇综述深入探讨了营养状态（如饥饿与肥胖）如何通过脂肪组织（WAT/BAT）、免疫细胞（如ATM、Tregs）和代谢通路（如AMPK、TLRs）调控免疫与代谢平衡。重点揭示了肥胖相关炎症（如M1型巨噬细胞浸润）和瘦素（leptin）抵抗的分子机制，及其与2型糖尿病（T2D）的关联，为代谢-免疫交叉研究提供了新视角。

　　

INTRODUCTION

生命体的存续依赖于其获取和储存营养物质的能力。多细胞生物通过皮肤和黏膜等物理屏障抵御微生物入侵，同时各器官分布免疫细胞以清除突破屏障的病原体。然而，强大的免疫系统需要高昂的能量代价。营养状态显著影响免疫功能：营养不良（如饥饿）会剥夺免疫细胞关键养分，削弱抗感染能力；而营养过剩（如肥胖）则通过脂肪组织（adipose tissue）过度积累诱发慢性炎症，导致胰岛素抵抗（insulin resistance）等代谢紊乱。这种动态平衡的打破可能引发自身免疫反应。

有趣的是，某些免疫细胞（如罕见接触抗原的T细胞克隆）看似冗余，却在病原体入侵时展现出高效响应优势。脂肪组织作为核心内分泌器官，通过瘦素（leptin）和脂联素（adiponectin）等脂肪因子（adipokines）向大脑传递能量储存信号，调控摄食行为和免疫细胞功能。在营养匮乏时，脂肪组织收缩并抑制免疫活性以节能；而在肥胖状态下，过度扩张的脂肪组织引发慢性低度炎症（low-grade inflammation），成为代谢疾病的核心驱动力。

METHODS

研究团队系统检索了2007-2017年间PubMed、MEDLINE等数据库的70篇文献，聚焦营养元素（如脂肪酸、葡萄糖）对先天/获得性免疫系统（特别是肠道免疫与菌群互作）的影响。关键词包括营养代谢（nutrition metabolism）、Toll样受体（TLRs）、脂肪因子等。

RESULTS

脂肪组织与代谢

白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT）扮演不同角色：WAT以单房脂滴（unilocular lipids）储存能量，而BAT则通过高密度线粒体产热（thermogenesis）。人类BAT主要存在于新生儿，但近年研究发现成人BAT激活可改善葡萄糖代谢。更引人注目的是"米色脂肪"（beige adipocytes）——特定刺激下WAT可转化为BAT样细胞，这为肥胖治疗提供了新靶点。

脂肪分布具有性别差异：小鼠研究表明，雄性性腺周围WAT发育依赖Pax3⁺
祖细胞，而雌性则源自Pax3^-
系。临床以BMI划分体重状态，但生物学上，肥胖者脂肪细胞会从促脂肪生成（proadipogenic）状态转为抗脂肪生成（antiadipogenic）状态。脂联素作为胰岛素增敏剂，在瘦个体中高水平表达；而肥胖时瘦素升高会抑制脂联素，加剧胰岛素抵抗。

脂肪因子对免疫细胞的调控

已发现的50余种脂肪因子中，瘦素和抵抗素（resistin）属促炎类，通过激活Th1细胞和IL-6分泌加剧炎症；而脂联素和内脂素（visfatin）则具抗炎特性。肥胖者内脏脂肪组织（VAT）中，巨噬细胞从修复型M2表型转化为促炎型M1表型，这种极化（polarization）与TLRs和AMPK通路密切相关。

饥饿与免疫系统

饥饿分三阶段：

1. 短期禁食：依赖糖原分解（glycogenolysis）维持血糖
2. 长期饥饿：脂肪分解（lipolysis）产生酮体（ketone bodies）供能
3. 极端营养不良：分解肌肉蛋白进行糖异生（gluconeogenesis）
   此时免疫细胞（如T细胞、中性粒细胞）数量锐减，胸腺萎缩，感染风险显著升高。

肠道菌群与能量代谢

2004年里程碑研究显示，移植肥胖小鼠菌群可使无菌小鼠体脂增加47%（对照组27%）。肥胖者肠道中厚壁菌门（Firmicutes）比例升高，其更强的能量提取能力加剧脂肪堆积。婴儿期双歧杆菌（Bifidobacterium）数量不足可预测未来肥胖风险。

肥胖与瘦素抵抗

尽管瘦素理论上应通过下丘脑JAK-STAT3通路抑制食欲，但肥胖者普遍存在瘦素抵抗（leptin resistance），机制包括：血脑屏障转运障碍、SOCS3信号抑制、游离脂肪酸干扰等。值得注意的是，脂肪细胞缺失者补充瘦素可逆转代谢异常，提示瘦素替代疗法的潜在价值。

DISCUSSION

脂肪组织的独特之处在于其可扩张性——通过积累脂质（lipid droplets）适应能量波动。VAT的过度增生与代谢疾病（如T2D）直接相关，而皮下脂肪相对良性。肥胖通过M1型巨噬细胞浸润引发慢性炎症，这种"代谢性炎症"（metaflammation）与胰岛素抵抗形成恶性循环。

瘦素与IL-6结构相似性提示免疫-代谢交叉对话。抵抗素虽在小鼠中明确关联胰岛素抵抗，但人类数据仍存争议。抗炎脂肪因子内脂素（adipsin）则通过保护胰岛β细胞功能维持血糖稳态。

CONCLUSION

营养研究揭示：饥饿导致脂肪耗竭并削弱免疫，而肥胖时脂肪组织成为炎症策源地。瘦素功能障碍是肥胖核心机制，其与脂联素的平衡决定炎症水平。肥胖者持续暴露于高瘦素环境，导致Th1细胞过度活化及慢性炎症，最终增加T2D等共病风险。未来需进一步探索脂肪组织异质性、菌群-免疫轴及瘦素增敏策略。