免疫代谢
免疫代谢（Immunometabolism）是免疫学与细胞生物学的交叉学科，旨在研究细胞代谢途径如何调控免疫细胞的发育、激活、功能分化及存活。传统观点认为代谢仅为细胞提供能量（ATP），而免疫代谢学揭示了特定的代谢产物（如 琥珀酸、乳酸）和代谢程序（如 有氧糖酵解 vs 氧化磷酸化）实际上是控制免疫细胞命运的“指挥棒”。这一领域的发现解释了为何 肿瘤微环境 中的 T 细胞会因营养匮乏而发生 T 细胞耗竭，为癌症免疫治疗和自身免疫病治疗提供了全新的代谢靶点。
核心原理：代谢表型决定功能表型
免疫细胞在静止和激活状态下的代谢需求截然不同，它们会根据功能需求切换“引擎”：
- 合成代谢（Anabolism）支持“战时状态”： 当 T 细胞或巨噬细胞需要快速扩增并分泌大量细胞因子时，它们会转向 有氧糖酵解。这虽然产能效率低，但能快速提供合成 DNA 和蛋白质所需的碳骨架（生物合成前体）。
- 分解代谢（Catabolism）维持“和平状态”： 记忆 T 细胞和调节性 T 细胞需要长寿和抗压，因此它们主要依赖 脂肪酸氧化 (FAO) 和线粒体氧化磷酸化，这种模式产能高且生成的活性氧（ROS）少。
细胞图谱：不同亚群的代谢特征
| 细胞亚群 | 优势代谢通路 | 功能关联 |
|---|---|---|
| M1 型巨噬细胞 | 有氧糖酵解 (Warburg 效应) | TCA 循环中断，积累琥珀酸，稳定 HIF-1alpha，促进 IL-1β 分泌（促炎）。 |
| M2 型巨噬细胞 | 氧化磷酸化 (OXPHOS) | 依赖脂肪酸氧化，支持组织修复和抗炎功能。 |
| 效应 T 细胞 (Teff) | 有氧糖酵解 + 谷氨酰胺分解 | 由 mTORC1 驱动，支持快速克隆扩增和 IFN-gamma 翻译。 |
| 调节性 T 细胞 (Treg) | 脂质氧化 (FAO) | 由 AMPK 驱动，使其在低糖环境中（如肿瘤内）仍能存活并发挥抑制作用。 |
临床视窗：代谢竞争与免疫逃逸
免疫代谢不仅是基础生物学问题，更是疾病机制的核心：
- 肿瘤微环境中的“营养争夺战”： 肿瘤细胞消耗了环境中绝大多数的葡萄糖（Warburg 效应），导致浸润的效应 T 细胞“挨饿”。缺乏葡萄糖会直接抑制 T 细胞的 IFN-gamma 产生，导致 免疫逃逸。
- 乳酸的免疫抑制作用： 肿瘤排放的高浓度乳酸不仅酸化环境，还会抑制 T 细胞和 NK 细胞的活性，同时促进 M2 型巨噬细胞（促肿瘤）的极化。
- 自身免疫病： 在系统性红斑狼疮（SLE）和类风湿关节炎中，T 细胞常表现出异常活跃的糖酵解和线粒体功能障碍，代谢阻断剂（如二甲双胍）正被探索用于治疗此类疾病。
学术参考文献与权威点评
[1] O'Neill LA, Kishton RJ, Rathmell J. (2016). A guide to immunometabolism for immunologists. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]：该领域的奠基性综述，系统构建了不同免疫细胞亚群与其特征性代谢通路之间的对应关系。
[2] Pearce EL, et al. (2013). Fueling immunity: insights into metabolism and lymphocyte function. Science.
[学术点评]：重点阐述了 T 细胞从静止到激活，再到记忆形成的代谢轨迹变化。
[3] Chang CH, et al. (2015). Metabolic Competition in the Tumor Microenvironment Is a Driver of Cancer Progression. Cell.
[学术点评]：证明了肿瘤与 T 细胞之间的葡萄糖竞争是导致肿瘤免疫抑制的关键机制。