Cell子刊揭示免疫與腸道的復(fù)雜關(guān)系：首次證明巨噬細(xì)胞在腸道細(xì)胞更新中的核心作用

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)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(lǐng)域SFB F83免疫代謝的一個(gè)研究小組現(xiàn)在首次證明了巨噬細(xì)胞在腸細(xì)胞更新中的核心作用，這揭示了免疫細(xì)胞和組織再生之間復(fù)雜的相互作用。

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

腸道負(fù)責(zé)消化食物和吸收營養(yǎng)物質(zhì)，它依靠單層上皮細(xì)胞(表面細(xì)胞)來維持腸道屏障的完整性。這些細(xì)胞每4到7天就會(huì)完全更新一次。這一過程對(duì)于保護(hù)身體免受微生物威脅、維持腸道功能以及預(yù)防炎癥性腸病和結(jié)腸癌等疾病至關(guān)重要。

圖1 巨噬細(xì)胞的代謝支持維持結(jié)腸上皮穩(wěn)態(tài)

巨噬細(xì)胞是一種免疫細(xì)胞，存在于身體的每個(gè)器官中。由維也納醫(yī)學(xué)大學(xué)病理生物化學(xué)和遺傳學(xué)中心的Thomas Weichhart和SFB免疫代謝協(xié)調(diào)員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸中的巨噬細(xì)胞戰(zhàn)略性地靠近腸上皮細(xì)胞。研究人員確定了巨噬細(xì)胞支持上皮細(xì)胞增殖的關(guān)鍵機(jī)制。這種代謝支持在增殖性應(yīng)激(如炎癥相關(guān)性結(jié)腸炎)期間尤為重要。

該研究的第一作者Stephanie Fritsch評(píng)論道:“我們能夠證明巨噬細(xì)胞通過mTORC1信號(hào)通路產(chǎn)生大量的多胺亞精胺和精胺。”

這些多胺被上皮細(xì)胞吸收，導(dǎo)致其細(xì)胞代謝的轉(zhuǎn)換，促進(jìn)其增殖并增強(qiáng)其防御機(jī)制。尤其是精胺對(duì)結(jié)腸細(xì)胞的增殖具有重要的刺激作用。重要的是，在動(dòng)物模型中，mTORC1的激活和多胺的產(chǎn)生對(duì)炎癥性腸損傷具有保護(hù)作用。一段時(shí)間以來，人們對(duì)多胺尤其是亞精胺進(jìn)行了大量研究，因?yàn)檠芯勘砻?，這些物質(zhì)可以延長(zhǎng)壽命，減緩衰老過程。

巨噬細(xì)胞支持其他細(xì)胞的代謝，這項(xiàng)研究代表了理解腸道微環(huán)境的范式轉(zhuǎn)變。它首次強(qiáng)調(diào)了巨噬細(xì)胞作為支持其他細(xì)胞代謝的“代謝工廠”，這對(duì)腸上皮的有效自我更新至關(guān)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(guān)的疾病的潛在治療靶點(diǎn)提供了見解。

圖2 巨噬細(xì)胞中Tsc2的缺失可預(yù)防DSS誘導(dǎo)的結(jié)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(gè)特殊研究領(lǐng)域框架內(nèi)的支持，這些發(fā)現(xiàn)已經(jīng)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(xì)胞和巨噬細(xì)胞的代謝相互作用。這項(xiàng)研究的結(jié)果為未來的研究開辟了有希望的途徑。研究人員可能會(huì)研究巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的代謝支持作為一種促進(jìn)組織再生和對(duì)抗腸道疾病的策略。

此外，對(duì)多胺和mTORC1信號(hào)在免疫細(xì)胞中的作用的進(jìn)一步研究可能會(huì)揭示新的治療方法。Thomas Weichhart說:“這些結(jié)果代表了我們?cè)诟玫亓私饽c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