综述：巨噬细胞极化过程中代谢与表观遗传学的相互作用

《Epigenetics & Chromatin》：Crosstalk between metabolism and epigenetics during macrophage polarization

本文聚焦巨噬细胞极化，详细阐述了代谢与表观遗传修饰（如组蛋白乙酰化、甲基化等）之间的紧密联系。揭示关键代谢物（乙酰辅酶 A、α- 酮戊二酸等）作为共因子影响巨噬细胞功能和极化的机制，为感染性疾病（如结核病）和炎症性疾病（如糖尿病）治疗提供新思路。

　　### 巨噬细胞极化、代谢与表观遗传的基础认知
巨噬细胞作为机体免疫系统的重要成员，起源于骨髓中的单核细胞。单核细胞在血液循环中游走，一旦进入组织，便分化为巨噬细胞，在维持机体稳态、抵御病原体入侵以及调节炎症反应等方面发挥着关键作用。巨噬细胞具有显著的可塑性，在不同的环境信号刺激下，能够极化为不同的功能表型，其中研究最为广泛的是经典活化的 M1 型巨噬细胞和替代活化的 M2 型巨噬细胞。
M1 型巨噬细胞在干扰素 -γ（IFN-γ）和脂多糖（LPS）等刺激下产生，它们如同免疫系统的 “先锋部队”，高度依赖糖酵解获取能量，积极参与宿主防御，大量分泌白细胞介素 - 1β（IL-1β）、白细胞介素 - 6（IL-6）和肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）等促炎细胞因子，有力地对抗病原体。而 M2 型巨噬细胞则由白细胞介素 - 4（IL-4）和白细胞介素 - 13（IL-13）等细胞因子诱导产生，它们更像是机体的 “修复大师”，偏好氧化磷酸化和脂肪酸氧化代谢方式，在组织修复、抗炎反应以及免疫调节等过程中发挥着重要作用。
巨噬细胞的功能和极化过程受到多种因素的精细调控，其中代谢和表观遗传机制尤为关键。代谢途径为巨噬细胞的活化和功能执行提供了必要的能量和生物合成前体。例如，M1 型巨噬细胞在糖酵解过程中，不仅快速产生三磷酸腺苷（ATP）满足其高能量需求，还生成大量活性氧（ROS）。ROS 作为重要的信号分子，能够激活核因子 -κB（NF-κB）等转录因子，进而促进促炎细胞因子的表达，增强免疫防御能力。相反，M2 型巨噬细胞通过脂肪酸氧化为氧化磷酸化提供充足的底物，维持线粒体的正常功能，保障其抗炎和组织修复功能的顺利进行。
表观遗传修饰则在基因表达调控层面发挥作用，通过改变染色质的结构和可及性，影响巨噬细胞的分化和极化状态。常见的表观遗传修饰包括 histone acetylation、methylation、succinylation 以及 DNA methylation 等。这些修饰就像基因表达的 “开关”，能够精准地调控巨噬细胞相关基因的表达，使其在不同的生理和病理状态下展现出特定的功能。