综述:T细胞代谢在自身免疫疾病与感染中致病作用及其对免疫衰老的影响
《Clinical Reviews in Allergy & Immunology》:The Pathogenic Role of T Cell Metabolism and its Effect on Immune Senescence in Autoimmune Diseases and Infection
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时间:2025年10月26日
来源:Clinical Reviews in Allergy & Immunology 11.3
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本综述系统阐释T细胞代谢重编程如何通过驱动细胞衰老(如SLE中自身免疫亢进与HIV慢性感染中免疫耗竭),成为连接代谢异常与疾病的关键枢纽。靶向代谢通路(如糖酵解/氧化磷酸化)可双向调控T细胞功能状态与病理进程,为开发精准免疫疗法提供新范式。
T细胞代谢是决定细胞状态与疾病进展的核心调控因子。在细胞层面,T细胞的代谢状态直接支配其功能分化与命运抉择。衰老T细胞相较于效应T细胞亚群展现出根本性差异的代谢特征,表明代谢重编程是T细胞衰老的关键驱动机制。病理状态下,T细胞的异常代谢重构会破坏其分化、功能及存活,从而促进疾病发生发展。尤其在慢性炎症与自身免疫疾病中,衰老T细胞的病理性积聚将代谢驱动的T细胞衰老确立为连接代谢失调与临床表现的核心环节。因此,靶向调控T细胞代谢具有双重治疗潜力:既可直接干预细胞状态(如延缓衰老表型),又能通过恢复免疫功能协同改善病理进程。
研究表明,T细胞从初始状态向效应状态分化时,代谢模式会从氧化磷酸化(OXPHOS)向糖酵解转换。衰老T细胞则呈现独特的代谢僵化状态,表现为线粒体功能紊乱与活性氧(ROS)累积。这种代谢缺陷不仅限制细胞增殖能力,还通过表观遗传修饰(如DNA甲基化模式改变)稳定衰老表型。在系统性红斑狼疮(SLE)患者中,CD4+T细胞显示糖酵解通量异常升高,这与自身抗体产生及器官损伤直接相关;而在慢性HIV感染场景下,病毒特异性CD8+T细胞则因线粒体代谢衰竭导致免疫耗竭。
以系统性红斑狼疮(SLE)为例,过度活跃的mTORC1信号通路推动效应T细胞糖酵解依赖,进而通过增强干扰素-γ(IFN-γ)分泌加剧组织炎症。相反,慢性HIV感染中PD-1信号的上调会抑制AKT/mTOR通路,引起T细胞代谢停滞并促进凋亡敏感型衰老表型形成。这两种病理模型共同揭示:代谢检查点(如AMPK/SIRT1轴)的失衡是T细胞功能失调的共性基础。
现有研究证实,二甲双胍可通过激活AMPK通路逆转SLE模型T细胞的糖酵解亢进;而补充NAD+前体(如烟酰胺核糖)则能改善HIV特异性T细胞的线粒体质量。更具前景的策略包括:开发特异性mTORC1抑制剂(如雷帕霉素衍生物)以精细调控代谢流向,或利用CRISPR/Cas9技术编辑代谢基因(如HK2、PDHK1)重编程T细胞命运。这些干预手段均指向同一目标——重建T细胞代谢弹性,从而突破当前免疫疗法在慢性疾病中的疗效瓶颈。
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