解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn1免疫代谢本综述由解螺旋学员AM负责修订(2018年10月)免疫代谢(immunometabolism)主要研究免疫与代谢及其两者之间的密切转化关系,包括两个方面:1)免疫细胞在器官代谢和代谢疾病中的作用,2)免疫细胞内发生的代谢过程及其如何影响整体免疫力1,生物体的代谢可以影响淋巴细胞的生理和活性2。通过释放炎性细胞因子,CD4+T辅助细胞(特别是Th1和Th17)是促炎症环境的主要介质之一,而Treg细胞为直接负责抑制Th1和Th17细胞对应物的作用3,4,从而协调T细胞体内平衡和抑制自身免疫反应。在自身免疫性疾病发展的中心核心,Th1/Th17和Treg细胞之间的平衡受到破坏,Treg变得有缺陷,Th1/Th17细胞异常活化5。慢性低度炎症是驱动许多常见慢性疾病,如肥胖、胰岛素抵抗和癌症,的代谢并发症的主要因素。6完整的炎症通路对于组织的健康和适当的体内平衡是至关重要的7。因此,炎症途径的普遍破坏不仅可以抵御入侵者的能力,而且还会导致组织损伤,甚至通过破坏修复和重塑或通过产生失语症引起全身性炎症8,9。解螺旋www.helixlife.cn通过大量的研究,已经对免疫细胞的代谢有了初步的了解。接受T细胞受体(TCR)和共刺激信号后,T细胞会生长、扩增,并最终分化成不同的细胞毒性T细胞,Treg和辅助T细胞(Th细胞,即Th1、Th2和Th17)10,11。除了一些已知的级联反应信号,代谢活性的变化与T细胞分化和效应功能密切相关12。机体的代谢状态和免疫细胞功能之间存在紧密的交互作用。免疫代谢主要影响六种代谢通路:糖酵解、TCA循环、磷酸戊糖途径(PPP)、脂肪酸氧化、脂肪酸合成和氨基酸代谢通路。初始T细胞依赖氧化磷酸化(OXOPHOS)维持能源需求;相反,活化的T细胞通过有氧糖酵解消耗大量的葡萄糖13。阻断糖酵解或降低T细胞活化期间的葡萄糖摄取可以降低T细胞活化,Th细胞分化,以及细胞因子的产生,包括IFNγ、IL-2和Th1细胞中的IL-17a14。相反,通过过表达T细胞中的葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)会提高细胞的糖酵解总量,增强小鼠的炎症反应15。当通过调节关键酶如丙酮酸激酶M2(PKM2)抑制糖酵解时,巨噬细胞会向更多M2状态的转变,例如IL-10生产16。在Th17中观察到类似的效应,如果糖酵解被2-脱氧葡萄糖抑制或如果缺氧诱导因子-1a(HIF-1a)被消融,则其变得更像Treg细胞17-22。与细胞毒性和效应Th细胞相反,Treg和记忆CD8+T细胞依赖OXOPHOS和脂肪酸氧化(FAO)以维持其生长和分化。用肉碱棕榈酰基转换酶(CPT1a)抑制剂...