? ? ? ?來源：閑談 Immunology ? ? ? ?任何細胞執(zhí)行其功能，以及存活下去都需要能量代謝，T細胞自然也不例外。 T細胞主要代謝通道
? ? ? ?葡萄糖參與糖酵解和氧化磷酸化。糖酵解發(fā)生在細胞質中，將葡萄糖轉化為丙酮酸(產生兩個分子 ATP)，繼而轉化為乳酸或乙酰輔酶A （在線粒體中）。 脂肪酸代謝也會產生乙酰輔酶A。 ? ? ? ?乙酰輔酶A隨后進入三羧酸(TCA)循環(huán)，并通過氧化磷酸化產生ATP。 ? ? ? ?除了葡萄糖代謝， 免疫細胞可以利用TCA循環(huán)機制，通過代謝谷氨酰胺來產生能量等。除了產生能量，各種中間分子還是合成脂質，核酸和非必需氨基酸的前體。? T細胞激活代謝 ? ? ? ?TCR結合之后，T細胞啟動合成代謝，從靜息狀態(tài)進入激活，增殖。線粒體生物合成，提供能量供效應T細胞。此過程中PI3k-AKT-mTORC活化， 誘導T細胞代謝重編程，從脂肪酸氧化和丙酮酸氧化轉為糖酵解和谷氨酰胺分解。 并產生中間產物：核苷酸， 氨基酸和脂肪酸 。 ? ? ? ?T細胞活化后的分化，受到MYC（通過mTORC調控代謝）的調控。高表達MYC的細胞分化為效應T細胞，低表達MYC的細胞分化為記憶樣T細胞。 ? ? ? ?糖酵解是T細胞活化后所需的主要代謝通路（Warburg effect：從氧化磷酸化轉化為糖酵解）。T細胞增殖需要線粒體代謝，產生ATP給生物合成，信號通路，產生ROS，激活NFAT（IL-2產生的關鍵轉錄因子）等。 不同分化狀態(tài)T細胞代謝 @效應T細胞 ? ? ? ?naive CD4+T 細胞激活后，分化為效應T細胞亞群: TH1,TH2,TH17,TFH等，他們根據(jù)功能需要使用不同的代謝途徑。mTORC依然是最主要的調節(jié)通路。 - mTORC1活性對于TH1,TH17, CD8+T分化極其重要。
- mTORC1-mTORC2活性則對TH2和TFH重要。
? ? ? ?一些T細胞分化重要的調節(jié)分子，也被證實參與了代謝通路，如：ICOS（inducible T cell co-stimulator）；GLUT1（ glucose transporter 1）；IRF4（interferon regulatory factor 4?），BCL6。 葡萄糖代謝 ? ? ? ?效應T細胞需要糖酵解，GLUT1在其中有重要作用。 ? ? ? ?效應T細胞的命運受到葡萄糖代謝調控分子（HIF1α和PDH）的調節(jié)。 ? ? ? ?丙酮酸生成后（糖酵解的最后一步），丙酮酸通過乳酸脫氫酶(LDH)轉化為乳酸，通過PDH轉化乙酰輔酶A進入線粒體。 ? ? ? ?HIF1α調節(jié)CD4和CD8T細胞的糖代謝，同時也控制TH1和TH17細胞的分化；相反，mTORC2調節(jié)RhoA(小GTPase），是TH2分化必需的。 ? ? ? ?TH17表達ICER（inducible cAMP early repressor），上調PDK1，從而產生高水平乳酸（低水平乙酰輔酶A）。 氨基酸代謝 ? ? ? ?氨基酸對于蛋白質合成，核酸合成，調節(jié)mTORC1通路，T細胞應激通路都是必需的。 ? ? ? ?谷氨酰胺是一種非必需氨基酸，是循環(huán)中最豐富的氨基酸，在活化的T細胞中消耗增加。 ? ? ? ?谷氨酰胺分解途徑中，谷氨酰胺被水解成谷氨酸，它被進一步代謝為α酮戊二酸（三羧酸循環(huán)的中間體，組蛋白去甲基化酶和DNA去甲基化酶的底物），促進向效應T細胞分化。谷氨酸缺乏，抑制α酮戊二酸產生，則促進向調節(jié)T細胞分化。 ? ? ? ?谷氨酰胺酶是谷氨酰胺分解途徑第一個酶，被ICER誘導產生，促進TH17分化。 ? ? ? ?亮氨酸是一種必需的氨基酸，能刺激mTORC信號和T細胞的激活，影響代謝重新編程。限制亮氨酸，可以抑制TH17分化，但是不影響TH1和TH2極化 ? ? ? ?絲氨酸是一種非必需氨基酸，由酵解中間體合成，效應T細胞增殖必需。 脂代謝 ? ? ? ?靜止的T細胞利用β-氧化分解脂肪酸成乙酰輔酶A， 進入TCA循環(huán)提供能量給細胞。T細胞激活后，則從β-氧化轉為糖酵解和谷氨酰胺分解。增殖的T細胞，需要外源性的脂肪（長鏈和短鏈脂肪酸），和內源性脂肪（來自于脂肪酸合成），用于細胞膜合成，產生能量（通過TCA循環(huán)），TCR信號傳遞等。 ? ? ? ?脂肪代謝（尤其新脂肪的合成）對于TH17的分化非常重要。 ? ? ? ?乙酰輔酶A羧化酶1(ACC1)是內源性脂肪酸合成的重要調節(jié)因子，促進乙酰輔酶A的轉化丙二酸單酰CoA；這種輔酶A衍生物阻止脂肪酸進入線粒體和促進脂肪酸鏈伸長，控制T細胞向TH17和Treg分化的比例，所以在自身免疫性疾病發(fā)病過程有一定作用。 飲食來源的脂肪酸，西方飲食多長鏈脂肪，誘導炎癥，細胞向TH1和TH17分化，富含纖維飲食多短鏈脂肪，促進Treg分化，并維持Treg。 @記憶T細胞 ? ? ? ?記憶T細胞分為三類：中樞記憶，效應記憶，組織駐留記憶。 ? ? ? ?每一個類別都有自己的代謝方案。 ? ? ? ?中樞記憶T細胞：脂肪代謝為主（脂肪酸氧化），包含內源性和外源性脂肪。 ? ? ? ?組織駐留記憶T細胞：依靠組織局部外源性脂肪 ? ? ? ?效應記憶T細胞：AMPK調節(jié)的脂肪酸氧化，線粒體生物合成。在接受刺激之后，通過mTORC2-AKT通路和表觀遺傳改變，迅速切換至糖酵解，從記憶T細胞變成效應T細胞。 ? ? ? ?糖酵解活性是最佳CD8+T記憶細胞功能所必需的。感染或者應激狀態(tài)下，增加的醋酸，可以促進糖酵解，對記憶T細胞向合適T細胞亞群分化很重要。 @調節(jié)性T細胞 ? ? ? ?Treg主要使用脂肪酸和丙酮酸氧化（線粒體氧化），而效應T細胞使用mTORC1-AKT驅動的糖酵解。 ? ? ? ?當Treg被激活，開始增殖時，使用的是糖酵解。但是mTORC1阻止FOXP3的表達， 破壞Treg功能誘導，因而進入外周，Treg開始傾向于使用脂肪代謝維持表型。機制是，F(xiàn)OXP3結合MYC啟動子，抑制MYC表達和MYC依賴的轉錄（糖酵解和谷氨酰胺分解依賴MYC）。 
? ? ? ?氨基酸代謝對于Treg不是特別重要。但是氨基酸代謝的中間產物，如色氨酸，也可以結合芳香烴受體，對于Treg功能維持有一定作用。
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