在位于荷兰的一个实验室里,一群小鼠正享受高脂高糖的“美式盛宴”——它们吃的是添加猪油的饲料,短短几周体重飙升,成为典型的肥鼠。可就在这时,研究人员做了一件听起来让人不适的事,他们给这些肥胖小鼠喂一类叫做血吸虫的寄生蠕虫。令人震惊的是,不久之后,小鼠不仅停止发胖,甚至体重下降、血糖控制也更理想了。研究人员几乎不用上秤,也能肉眼分辨出哪些小鼠被感染过。
类似的结果,在多个动物模型和小规模人体试验中反复出现:感染某些蠕虫后,体重减轻、胰岛素敏感性增强、炎症减弱。一个大胆的科学设想逐渐成形——这些寄生虫,或许能成为如肥胖、2型糖尿病代谢病治疗的灵感来源。
蠕虫如何“调教”人体系统
长期以来,肥胖和糖尿病被视为吃多动少的代谢问题。但在21世纪的生命科学研究中,一种全新的理解逐渐成形,这些疾病,其实也是一种慢性、低度的炎症反应。换句话说,当你的脂肪组织膨胀、血糖升高时,免疫系统也在悄悄出动,参与其中。
这种新兴的交叉学科被称为免疫代谢学。研究发现,肥胖会激活免疫细胞,特别是促炎的Th1细胞和M1型巨噬细胞,它们释放的细胞因子,如TNF-α、IL-6,虽然对病毒有用,却会在脂肪组织、肝脏和胰腺中造成炎症,使得胰岛素作用变差,诱发胰岛素抵抗。这种免疫干扰代谢的现象,形成了一个恶性循环。
蠕虫感染后的神经免疫作用(图片来源:参考文献[4])
而寄生虫,尤其是蠕虫类的蠕形动物——恰恰演化出了强大的消炎技巧。为了长时间潜伏在宿主体内,它们会主动诱导一种更温和的免疫反应,Th2型免疫应答。这种应答方式能抑制Th1炎症,激活M2型巨噬细胞和调节性T细胞(Treg),帮助机体恢复免疫平衡。某些蠕虫甚至会释放类似免疫隐身斗篷的分子,向宿主发出“队长,别开枪,是我”的信号。
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研究者发现,这种“蠕虫式”的免疫调节,不仅有助于它们自身生存,也间接缓解了宿主的代谢紊乱。例如,感染血吸虫的小鼠,不仅体重下降,体内的促炎标记物也大幅减少,胰岛素信号传导效率提升,血糖控制更好。
除此之外,蠕虫还可能通过其他方式影响宿主的代谢,它们会调整肠道菌群组成、可能减少食欲,甚至有研究猜测它们可能直接干扰代谢相关基因的表达。
动物身上有效,人体试验也初现端倪
蠕虫影响代谢的研究并不止步于动物模型。在全球多个国家的人群观察研究中,也出现了令人惊讶的关联信号,那些感染蠕虫的人,肥胖和2型糖尿病的发病率往往更低。
在澳大利亚、土耳其、巴西、印度和中国的流行病学调查中,科学家发现寄生虫感染与代谢疾病呈负相关。这不是巧合。当研究人员进一步追踪这些人群在服用驱虫药后的变化时,一个反常现象引起注意,去除了寄生虫之后,反而血糖控制变差了,部分个体的胰岛素抵抗加剧,炎症指标升高。也就是说,某些人可能在不自知中,从蠕虫身上获得了某种“隐性保护”。
这些发现促使科学家迈出关键一步,把蠕虫带入人体临床试验。澳大利亚昆士兰的研究团队在27位肥胖且存在胰岛素抵抗的成年人身上开展了一项首次尝试。他们选择的是一种在人类中感染风险较低、症状轻微的钩虫——美洲钩口线虫(Necator americanus)。研究者将蠕虫幼虫包裹在小贴片中,贴在受试者前臂皮肤上,幼虫便从皮肤钻入血管,再一路前往肠道安家。
美洲钩口线虫(Necator americanus)(图片来源:Wikipedia)
起初有些人出现腹胀、轻度腹泻或低铁,但大多数人顺利适应。一年后,他们的空腹血糖下降,胰岛素敏感性显著改善。两年后,接受20条钩虫剂量的人平均体重减轻约5公斤。更有趣的是,当研究人员提供“驱虫服务”结束试验时,多数受试者选择保留体内的钩虫。
虽然样本量仍小,个体反应也有差异,但这项试验首次在人体中验证了活体蠕虫调节代谢的可能性。它也证明,控制得当的蠕虫感染,不仅安全性可控,还可能提供意想不到的益处。
当然,科学家并不主张推广蠕虫疗法。但他们正在从这些临床试验中寻找线索,希望从蠕虫中提取活性分子,复制这种代谢调节效果,而无需真的让人感染寄生虫。
总结
我们或许难以想象,一个让人避之不及的寄生虫,竟在调节人体免疫与代谢方面拥有令人惊叹的手段。从动物实验到临床试验,蠕虫带来的代谢改善效果一次次被验证。尽管我们不会真的靠养虫来治病,但科学家正努力提取它们的生物分子,开发出更安全、更可控的“蠕虫灵感药物”。这个过程,不只是减肥的新尝试,更是对免疫与代谢关系理解的一次跃迁。人类从蠕虫身上学到的,可能远比想象中多。
参考文献:
[1] Hussaarts, Leonie, et al. "Chronic helminth infection and helminth‐derived egg antigens promote adipose tissue M2 macrophages and improve insulin sensitivity in obese mice." The FASEB Journal 7 (2015): 3027-3039.
[2] Rajamanickam, Anuradha, and Subash Babu. "Helminth infections and diabetes: mechanisms accounting for risk amelioration." Annual Review of Nutrition 44 (2024).
[3] Wu, Davina, et al. "Eosinophils sustain adipose alternatively activated macrophages associated with glucose homeostasis." Science 332.6026 (2011): 243-247.
[4] Douglas, Bonnie, et al. "Immune system investigation using parasitic helminths." Annual review of immunology 39.1 (2021): 639-665.
[5] Pierce, Doris R. et al. "Effect of experimental hookworm infection on insulin resistance in people at risk of type 2 diabetes." Nature Communications 14.1 (2023): 4503.策划制作
作者丨Denovo科普团队(褚宏伟博士 湖南师范大学硕士生导师;杨超 博士)
审核丨赵宝锋博士 辽宁生命科学学会
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