肥胖是一种免疫失调
2025-09-26

以下文章来源于lmmunoEra,作者lmmunoX

肥胖并非单纯的代谢异常状态,而是一种伴随全身免疫功能重塑、细胞功能紊乱及慢性炎症的免疫失调状态

肥胖重塑免疫细胞功能:从 “防御型” 到 “紊乱型”

免疫系统的核心功能依赖免疫细胞的精准活化与分化,而肥胖通过代谢异常(如脂质堆积、激素失衡)直接破坏这一过程,导致关键免疫细胞功能失调。


  1. 脂肪组织驻留免疫细胞的 “表型逆转”
    脂肪组织是肥胖相关免疫失调的 “核心战场”

  • 调节性 T 细胞(Treg 细胞)减少且功能减弱

    正常状态下,脂肪组织驻留 Treg 细胞(fTreg)通过高表达 PPARγ 维持免疫耐受,抑制过度炎症;肥胖时,fTreg 细胞数量显著下降,PPARγ 信号失调,其抑制炎症的能力丧失,反而促进脂肪组织慢性炎症。
  • 巨噬细胞向 “促炎表型” 极化

    肥胖诱导大量巨噬细胞浸润脂肪组织,从抗炎的 M2 型转化为促炎的 M1 型,释放 TNF-α、IL-6 等细胞因子,加剧胰岛素抵抗与全身炎症。
  • γδ T 细胞功能失衡

    γδ T 细胞通过分泌 IL-17A/F 促进脂肪组织产热与能量稳态,肥胖时其数量减少,导致脂肪组织产热功能下降,进一步加重代谢紊乱。
  • 全身性免疫细胞的 “功能耗竭”

    • CD8+T 细胞:从 “抗肿瘤杀伤” 到 “耗竭”

      肿瘤微环境(TME)中,肥胖导致的脂质堆积使 CD8+T 细胞通过 CD36 摄取过多脂肪酸,引发脂质过氧化与铁死亡,丧失分泌穿孔素、颗粒酶 B 的杀伤能力;同时,肥胖诱导 CD8+T 细胞高表达 PD-1、Tox 等耗竭标志物,即使体重下降,这种 “耗竭表型” 仍可持续。
    • 自然杀伤(NK)细胞:细胞毒性受损

      肥胖导致 NK 细胞内脂质堆积,抑制其溶酶体极化,无法有效杀伤肿瘤细胞或感染细胞。
    • 树突状细胞(DC):抗原提呈功能障碍

      DC 细胞在肥胖状态下因脂质堆积(如 MSR-1 介导的脂质摄取),无法有效加工和提呈抗原,导致 T 细胞活化受阻,削弱 adaptive 免疫应答。

    肥胖驱动慢性低度炎症:打破 “炎症 - 免疫平衡”

    免疫系统通过 “炎症启动 - 消退” 的动态平衡维持稳态,而肥胖通过以下机制打破这一平衡,形成 “慢性炎症循环”,进一步加剧免疫失调。


    1. 肠道屏障受损与 “微生物移位”
      高脂饮食(西式饮食)是肥胖的主要诱因,它会直接破坏肠道菌群平衡(如 Firmicutes/Bacteroidetes 比例升高),降低肠道屏障完整性,导致肠道细菌及其产物(如内毒素)进入血液循环,激活全身炎症反应:

    • 移位的微生物成分激活 NLRP3 炎症小体,促进 caspase-1 活化并释放 IL-1β、IL-18,引发慢性低度炎症 ;
    • 菌群代谢产物(如短链脂肪酸减少)进一步抑制肠道免疫细胞(如 TH17 细胞)的分化,削弱肠道免疫防御 。
  • 脂肪组织 “内分泌紊乱” 放大炎症
    肥胖时脂肪组织作为 “内分泌器官”,异常分泌 adipokines(脂肪因子),其中:

    • 瘦素(Leptin)过量

       瘦素水平随 adiposity 增加而升高,它通过激活 T 细胞的 LepR 受体,促进 TH17 细胞分化,加剧哮喘银屑病等 TH17 介导的炎症疾病;同时,瘦素还会增强肿瘤微环境中巨噬细胞的促瘤表型。
    • IL-6 持续升高

       IL-6 作为肥胖相关核心炎症因子,不仅诱导巨噬细胞向 M2 型极化以促进肿瘤生长,还与胰岛素抵抗正相关,进一步恶化代谢 - 免疫紊乱。

    肥胖重构免疫相关疾病进程:从 “易感性” 到 “难治性”

    免疫失调的直接后果是肥胖患者对多种疾病的易感性增加、治疗反应变差,体现了其 “免疫病理状态” 的本质。


    1. 微生物感染风险升高
      肥胖削弱免疫系统的微生物防御能力:

    • 皮肤感染(如金黄色葡萄球菌):肥胖导致真皮脂肪细胞分化异常,抗菌肽(如 cathelicidin)表达减少,无法有效清除细菌;PPARγ 失调是关键机制,激活 PPARγ 可恢复抗菌功能 。
    • 呼吸道感染(如流感):肥胖使肺 DC 细胞代谢紊乱(葡萄糖代谢异常导致乙酰 - CoA 堆积,影响染色质开放),无法有效提呈病毒抗原,导致 T 细胞活化不足 。
  • 炎症疾病 “表型转换” 与治疗抵抗
    以哮喘为例,肥胖使哮喘从 “TH2 介导的嗜酸性炎症”(对激素敏感)转变为 “TH17 介导的中性粒细胞炎症”(对激素抵抗):

    • 肥胖时 IL-6 升高促进 TH17 分化,同时瘦素增强 TH17 炎症,导致气道炎症加重;即使减重,IL-6 相关的炎症表型仍可能持续 。
    • 类似机制也适用于银屑病、类风湿关节炎等,肥胖均通过增强 TH17 炎症或削弱 Treg 抑制功能,加剧疾病严重程度 。
  • 抗肿瘤免疫 “失效”
    肥胖通过多重机制抑制抗肿瘤免疫:

    • 免疫 - 肿瘤代谢竞争

       肿瘤细胞在肥胖的高脂质 TME 中可高效利用脂肪酸供能,而 CD8+T 细胞、NK 细胞因脂质代谢障碍无法获取营养,功能被抑制 ;
    • 免疫检查点异常激活

       肥胖诱导肿瘤相关巨噬细胞(TAM)高表达 PD-1,抑制其吞噬与抗原提呈功能,同时增强 T 细胞耗竭,即使使用 PD-1 抑制剂,疗效也可能下降 。

    肥胖的 “免疫记忆”:减重后仍持续的失调

    更关键的是,肥胖对免疫系统的影响具有 “持久性”—— 即使通过减重(如 GLP-1 受体激动剂治疗、手术)恢复代谢指标,免疫失调的痕迹仍可能残留,体现其 “免疫重塑” 的不可逆性:


    • 脂肪组织免疫细胞的 “表观遗传印记”

       减重后,脂肪组织 CD8+T 细胞仍高表达 Pdcd1、Tigit 等耗竭标志物,单核细胞维持活化表型,巨噬细胞持续分泌促炎因子 ;
    • 远端组织的 “免疫后遗症”

       肥胖时脂肪组织巨噬细胞(ATM)被表观遗传编程为促炎状态,减重后仍可通过血液迁移至其他组织(如眼部),加剧脉络膜新生血管等疾病 ;
    • GLP-1 受体激动剂的局限

       这类药物虽能减重,但仅能部分逆转免疫失调(如减少肠道炎症),无法完全消除肥胖对 T 细胞、巨噬细胞的长期影响 。

    小结:肥胖是 “代谢 - 免疫” 协同失调的病理状态

参考文献
1.Feng,R.;Cheng,D.;Zhang, W.; Zhang,J.; Chen,S.; Xia, Y. Immune MicroenvironmentDysregulation: A Contributing Factor to Obesity Associated MaleInfertility. Biomedicines 2025, 13, 1314. https://doi.org/10.3390/ biomedicines13061314
2.Zeng J, Cheong LYT and Lo CH (2025) Therapeutic targeting of obesity-induced neuroinflammation and neurodegeneration. Front. Endocrinol. 15:1456948. doi: 10.3389/fendo.2024.1456948
3.Fei, Q.; Huang,J.; He,Y.; Zhang,Y.; Zhang,X.;Wang,J.;Fu,Q. ImmunometabolicInteractionsin Obesity: Implications for Therapeutic Strategies. Biomedicines 2025, 13, 1429. https://doi.org/10.3390/ biomedicines13061429

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