Cell子刊揭示免疫与肠道的复杂关系：首次证明巨噬细胞在肠道细胞更新中的核心作用

来源：作者：人气：-发表时间：2023-10-12 09:40:00【大中小】

摘要：来自维也纳MedUni和fwf赞助的特殊研究领域SFB F83免疫代谢的一个研究小组现在首次证明了巨噬细胞在肠细胞更新中的核心作用，这揭示了免疫细胞和组织再生之间复杂的相互作用。

来自维也纳MedUni和fwf赞助的特殊研究领域SFB F83免疫代谢的一个研究小组现在首次证明了巨噬细胞在肠细胞更新中的核心作用，这揭示了免疫细胞和组织再生之间复杂的相互作用。特别是，巨噬细胞可以产生大量的代谢产物亚精胺和精胺，然后使器官中的其他组织细胞受益。因此，组织细胞不再需要自己产生这些物质，并且能够更好地发挥其应有的功能。这是对巨噬细胞“共生代谢”的首次描述，最近发表在该杂志上“细胞代谢”。

肠道负责消化食物和吸收营养物质，它依靠单层上皮细胞(表面细胞)来维持肠道屏障的完整性。这些细胞每4到7天就会完全更新一次。这一过程对于保护身体免受微生物威胁、维持肠道功能以及预防炎症性肠病和结肠癌等疾病至关重要。

图1 巨噬细胞的代谢支持维持结肠上皮稳态

巨噬细胞是一种免疫细胞，存在于身体的每个器官中。由维也纳医学大学病理生物化学和遗传学中心的Thomas Weichhart和SFB免疫代谢协调员领导的研究小组发现，结肠中的巨噬细胞战略性地靠近肠上皮细胞。研究人员确定了巨噬细胞支持上皮细胞增殖的关键机制。这种代谢支持在增殖性应激(如炎症相关性结肠炎)期间尤为重要。

该研究的第一作者Stephanie Fritsch评论道:“我们能够证明巨噬细胞通过mTORC1信号通路产生大量的多胺亚精胺和精胺。”

这些多胺被上皮细胞吸收，导致其细胞代谢的转换，促进其增殖并增强其防御机制。尤其是精胺对结肠细胞的增殖具有重要的刺激作用。重要的是，在动物模型中，mTORC1的激活和多胺的产生对炎症性肠损伤具有保护作用。一段时间以来，人们对多胺尤其是亚精胺进行了大量研究，因为研究表明，这些物质可以延长寿命，减缓衰老过程。

巨噬细胞支持其他细胞的代谢，这项研究代表了理解肠道微环境的范式转变。它首次强调了巨噬细胞作为支持其他细胞代谢的“代谢工厂”，这对肠上皮的有效自我更新至关重要。此外，该研究还为炎性肠病和其他与肠道功能障碍相关的疾病的潜在治疗靶点提供了见解。

图2 巨噬细胞中Tsc2的缺失可预防DSS诱导的结肠炎

为组织再生和肠道疾病的新疗法铺平道路Thomas Weichhart说:“感谢FWF在这个特殊研究领域框架内的支持，这些发现已经成为可能。”免疫代谢包括来自维也纳和格拉茨的研究小组，他们正在研究组织细胞和巨噬细胞的代谢相互作用。这项研究的结果为未来的研究开辟了有希望的途径。研究人员可能会研究巨噬细胞介导的代谢支持作为一种促进组织再生和对抗肠道疾病的策略。

此外，对多胺和mTORC1信号在免疫细胞中的作用的进一步研究可能会揭示新的治疗方法。Thomas Weichhart说:“这些结果代表了我们在更好地了解肠道和改善人类健康方面迈出的重要一步。”

参考资料

[1] Metabolic support by macrophages sustains colonic epithelial homeostasis