【免疫學】維生素C 真的能增強免疫力嗎?

■有感冒前兆的時候,吞幾顆高劑量維生素C,好像已是街頭巷尾人人必會、「預防感冒」的保健常識。但,維生素C真能如此神乎其技地增強免疫力嗎?

Vitamin-C撰文|駱宛琳

維生素C與免疫力之間眉來眼去、似真若假的關係,要從蛋白質教父鮑林博士(Linus Pauling)說起。鮑林博士是目前歷史上唯一一個「獨」享兩次諾貝爾獎,而不用把這殊榮跟其他人分享的科學家(一次諾貝爾化學獎,一次諾貝爾和平獎)。在1960年左右,鮑林博士因緣際會認識了另一位生化學家史東博士(Irwin Stone),他被史東博士大力推廣高單位維生素C可以預防感冒的論點大大吸引,兩人一拍即合。自此,鮑林博士開始身體力行,每天服用一千毫克的維生素C,遠遠高過當時美國食品與藥物管制局建議的成人每日攝取劑量60毫克。後來,鮑林博士更寫了一本書,大大暢談維生素C可以預防感冒與流感。

鮑林博士對維生素C幾近偏執的支持,引起醫療、營養學界一片譁然。正反聲音都有,但大多數的臨床實驗與基礎研究,對鮑林博士的論點都是以負面點評作收。這麼多年來,依然沒有扎實的研究數據與結果,可以支持鮑林博士所謂「高劑量維生素C可以預防感冒、減緩症狀」的論點。

雖然,「免疫系統」的確非常介意我們每天吃進嘴裡的東西,也有很多研究在探討兩者之間的關係;但如果仔細查找現有文獻,會發現目前針對維生素、礦物質等營養元素對免疫系統功能的研究,泰半是由維生素A與維生素D引領風騷。鮑林博士那本狂賣熱銷的書,已經讓維生素C可以預防感冒的「民俗療法」,如都市傳說般深植大家心目中。

所以,維生素C真能增強免疫力嗎?日前,同時有兩篇研究顯示,維生素C可能反而會抑制免疫系統!

在美國聖地牙哥免疫學研究重鎮、拉霍亞過敏暨免疫學院(La Jolla Institute for Allergy and Immunology),由免疫學大巨頭Anjana Rao博士所帶領的研究團隊,發現維生素C對維持與增進調節型T細胞(Regulatory T cells,常簡寫做Treg)的功能非常重要。這聽起來是為維生素C多多益善的論點背書。但問題是,調節型T細胞在免疫系統裡,扮演著抑制、踩剎車的角色,讓免疫系統不至於過度反應。跟其他型T細胞比較起來,調節型T細胞相較之下在人體內的數量非常稀少。這讓調節型T細胞雖然理論上是拿來治療自體免疫反應、或是對付器官移植手術後排斥反應的最佳選擇之一,卻讓這抑制免疫反應的「鑽石王老五」,還無法在現實裡派上什麼用場。

調節型T細胞的發現,在剛開始時爭議不斷。最先,只知道是一群在細胞表面表現CD25,屬於CD4輔助型T細胞底下的一種。一直到十多年前,研究人員找到調節型T細胞所表現的超級關鍵轉錄因子「Foxp3」,才為調節型T細胞家族曖昧不明的身份找到一個清楚的歸宿。調節型T細胞可以從胸腺裡發育而成(通常叫做nTreg細胞,「n」標識這群細胞是自然形成),也可以從周邊還未分化的CD4輔助型T細胞被刺激誘發而形成(所以叫作iTreg,「i」指其是被誘發而成)。而這個超級關鍵轉錄因子「Foxp3」,不僅對於調節型T細胞的發育至關重要,對於從周邊輔助型T細胞分化而來的iTreg細胞來說,也是其維持免疫抑制功能不可或缺的重要推手。

那要如何讓Foxp3的表現在調節型細胞裡穩定又持久呢?如果仔細瞧瞧Foxp3的基因序列,會發現在序列裡面,有至少三段序列雖然位處在非編碼區段(noncoding DNA sequences),但DNA序列非常保守。當這些保守非編碼區段的DNA被甲基化後,Foxp3的表現就會受到影響,而讓調節型T細胞失去了Foxp3的表現。因此,如何在調節型T細胞群裡,維持Foxp3基因的穩定表現,就成為調節型T細胞功能穩定的重要關鍵了!

而Anjana Rao博士所帶領的研究團隊,發現不論是在人類與老鼠的調節型T細胞裡,維持Foxp3基因的去甲基化,都仰賴TET酵素(Ten-eleven translocation enzymes)的幫忙。TET酵素可以維持Foxp3非編碼區段的去甲基化,而使Foxp3在iTreg細胞裡能夠穩定表現。而維生素C可以讓TET酵素保持活性,自然就能夠維持iTreg細胞裡Foxp3的穩定。無獨有偶,韓國翰林大學醫學院Kwon-Ik Oh博士的研究團隊,也在Journal of Immunology期刊上,發表了類似的研究。

值得注意的是,在實驗裡發現,需要維持iTreg細胞穩定的維生素C濃度,大約是50 µM左右就已足夠,而這剛剛好是一般成年人血液內的維生素C濃度。因此,雖然這兩篇研究釐清了維生素C對iTreg細胞功能穩定的重要性,但額外的維生素C攝取量是不是能左右免疫系統的功能,恐怕也還是無法因此就蓋棺論定。

 

原始論文:
1. Yue X, et al. Control of Foxp3 stability through modulation of TET activity. J Exp Med. 2016 Mar 7;213(3):377-97. doi: 10.1084/jem.20151438. Epub 2016 Feb 22.
2. Sasidharan Nair V, Song MH, Oh KI. Vitamin C Facilitates Demethylation of the Foxp3 Enhancer in a Tet-Dependent Manner. J Immunol. 2016 Mar 1;196(5):2119-31. doi: 10.4049/jimmunol.1502352. Epub 2016 Jan 29.

參考資料:

  1. Ooi, S.K., A.H. O’Donnell, and T.H. Bestor. 2009. Mammalian cytosine methylation at a glance. J. Cell Sci. 122:2787–2791. doi:10.1242/jcs.015123
  2. Pastor, W.A., L. Aravind, and A. Rao. 2013. TETonic shift: biological roles of TET proteins in DNA demethylation and transcription. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 14:341–356
  3. Wu, H., and Y. Zhang. 2014. Reversing DNA methylation: mechanisms, genomics, and biological functions. Cell. 156:45–68. doi:10.1016/j.cell.2013.12.019
  4. Zheng, Y., S. Josefowicz, A. Chaudhry, X.P. Peng, K. Forbush, and A.Y. Rudensky. 2010. Role of conserved non-coding DNA elements in the Foxp3 gene in regulatory T-cell fate.

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作者:駱宛琳 美國聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)免疫學博士,從事T細胞發育與活化相關的訊息傳導研究。

 

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