Cell子刊揭示免疫與腸道的復雜關系：首次證明巨噬細胞在腸道細胞更新中的核心作用

來源：作者：人氣：-發表時間：2023-10-12 09:40:00【大中小】

摘要：來自維也納MedUni和fwf贊助的特殊研究領域SFB F83免疫代謝的一個研究小組現在首次證明了巨噬細胞在腸細胞更新中的核心作用，這揭示了免疫細胞和組織再生之間復雜的相互作用。

來自維也納MedUni和fwf贊助的特殊研究領域SFB F83免疫代謝的一個研究小組現在首次證明了巨噬細胞在腸細胞更新中的核心作用，這揭示了免疫細胞和組織再生之間復雜的相互作用。特別是，巨噬細胞可以產生大量的代謝產物亞精胺和精胺，然后使器官中的其他組織細胞受益。因此，組織細胞不再需要自己產生這些物質，并且能夠更好地發揮其應有的功能。這是對巨噬細胞“共生代謝”的首次描述，最近發表在該雜志上“細胞代謝”。

腸道負責消化食物和吸收營養物質，它依靠單層上皮細胞(表面細胞)來維持腸道屏障的完整性。這些細胞每4到7天就會完全更新一次。這一過程對于保護身體免受微生物威脅、維持腸道功能以及預防炎癥性腸病和結腸癌等疾病至關重要。

圖1 巨噬細胞的代謝支持維持結腸上皮穩態

巨噬細胞是一種免疫細胞，存在于身體的每個器官中。由維也納醫學大學病理生物化學和遺傳學中心的Thomas Weichhart和SFB免疫代謝協調員領導的研究小組發現，結腸中的巨噬細胞戰略性地靠近腸上皮細胞。研究人員確定了巨噬細胞支持上皮細胞增殖的關鍵機制。這種代謝支持在增殖性應激(如炎癥相關性結腸炎)期間尤為重要。

該研究的第一作者Stephanie Fritsch評論道:“我們能夠證明巨噬細胞通過mTORC1信號通路產生大量的多胺亞精胺和精胺。”

這些多胺被上皮細胞吸收，導致其細胞代謝的轉換，促進其增殖并增強其防御機制。尤其是精胺對結腸細胞的增殖具有重要的刺激作用。重要的是，在動物模型中，mTORC1的激活和多胺的產生對炎癥性腸損傷具有保護作用。一段時間以來，人們對多胺尤其是亞精胺進行了大量研究，因為研究表明，這些物質可以延長壽命，減緩衰老過程。

巨噬細胞支持其他細胞的代謝，這項研究代表了理解腸道微環境的范式轉變。它首次強調了巨噬細胞作為支持其他細胞代謝的“代謝工廠”，這對腸上皮的有效自我更新至關重要。此外，該研究還為炎性腸病和其他與腸道功能障礙相關的疾病的潛在治療靶點提供了見解。

圖2 巨噬細胞中Tsc2的缺失可預防DSS誘導的結腸炎

為組織再生和腸道疾病的新療法鋪平道路Thomas Weichhart說:“感謝FWF在這個特殊研究領域框架內的支持，這些發現已經成為可能。”免疫代謝包括來自維也納和格拉茨的研究小組，他們正在研究組織細胞和巨噬細胞的代謝相互作用。這項研究的結果為未來的研究開辟了有希望的途徑。研究人員可能會研究巨噬細胞介導的代謝支持作為一種促進組織再生和對抗腸道疾病的策略。

此外，對多胺和mTORC1信號在免疫細胞中的作用的進一步研究可能會揭示新的治療方法。Thomas Weichhart說:“這些結果代表了我們在更好地了解腸道和改善人類健康方面邁出的重要一步。”

參考資料

[1] Metabolic support by macrophages sustains colonic epithelial homeostasis