Impaired ketogenesis ties metabolism to T cell dysfunction in COVID-19

酮发生 急性呼吸窘迫综合征 酮体 糖酵解 氧化磷酸化 生物能学 内科学 内分泌学 生物 化学 医学 新陈代谢 免疫学 生物化学 线粒体
作者
Fotios Karagiannis,Konrad Peukert,Laura Surace,Marcel Michla,Fabian Nikolka,Mario Fox,Patricia M. Weiss,Caroline Feuerborn,Paul Maier,Susanne Schulz,Burcu Al,Benjamin Seeliger,Tobias Welte,Sascha David,Inge Grondman,Aline de Nooijer,Peter Pickkers,Jan Lukas Kleiner,Marc Moritz Berger,Thorsten Brenner,Christian Putensen,Zeinab Abdullah,Eicke Latz,Susanne V. Schmidt,Gunther Hartmann,Hendrik Streeck,Beate M. Kümmerer,Hiroki Kato,Natalio Garbi,Mihai G. Netea,Karsten Hiller,Katarzyna Placek,Christian Bode,Christoph Wilhelm
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:609 (7928): 801-807 被引量:89
标识
DOI:10.1038/s41586-022-05128-8
摘要

Anorexia and fasting are host adaptations to acute infection, and induce a metabolic switch towards ketogenesis and the production of ketone bodies, including β-hydroxybutyrate (BHB)1-6. However, whether ketogenesis metabolically influences the immune response in pulmonary infections remains unclear. Here we show that the production of BHB is impaired in individuals with SARS-CoV-2-induced acute respiratory distress syndrome (ARDS) but not in those with influenza-induced ARDS. We found that BHB promotes both the survival of and the production of interferon-γ by CD4+ T cells. Applying a metabolic-tracing analysis, we established that BHB provides an alternative carbon source to fuel oxidative phosphorylation (OXPHOS) and the production of bioenergetic amino acids and glutathione, which is important for maintaining the redox balance. T cells from patients with SARS-CoV-2-induced ARDS were exhausted and skewed towards glycolysis, but could be metabolically reprogrammed by BHB to perform OXPHOS, thereby increasing their functionality. Finally, we show in mice that a ketogenic diet and the delivery of BHB as a ketone ester drink restores CD4+ T cell metabolism and function in severe respiratory infections, ultimately reducing the mortality of mice infected with SARS-CoV-2. Altogether, our data reveal that BHB is an alternative source of carbon that promotes T cell responses in pulmonary viral infections, and highlight impaired ketogenesis as a potential confounding factor in severe COVID-19.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
万能图书馆应助zz123采纳,获得10
1秒前
杜康完成签到,获得积分10
1秒前
Cheung2121发布了新的文献求助10
1秒前
医学小王完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
刘涵完成签到 ,获得积分10
5秒前
帅气的沧海完成签到 ,获得积分10
6秒前
辣辣辣辣辣辣完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
13秒前
乐观半兰完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小丸子和zz完成签到 ,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
江雁完成签到,获得积分10
17秒前
坚定芯完成签到,获得积分10
17秒前
叶子兮完成签到,获得积分10
19秒前
幽默的妍完成签到 ,获得积分10
19秒前
Snow完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
liuyuh完成签到,获得积分10
20秒前
悠明夜月完成签到 ,获得积分10
21秒前
乌云乌云快走开完成签到,获得积分10
21秒前
你是我的唯一完成签到 ,获得积分10
21秒前
洁白的故人完成签到 ,获得积分10
23秒前
乐观半兰发布了新的文献求助10
23秒前
water应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
24秒前
water应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
24秒前
鲲鹏完成签到 ,获得积分10
25秒前
大气建辉完成签到 ,获得积分10
25秒前
尛森完成签到,获得积分10
25秒前
机灵枕头完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038112
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575788
关于积分的说明 11373801
捐赠科研通 3305604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819255
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022