? ? ? ?來(lái)源：閑談 Immunology ? ? ? ?任何細(xì)胞執(zhí)行其功能，以及存活下去都需要能量代謝，T細(xì)胞自然也不例外。 T細(xì)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(xì)胞質(zhì)中，將葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸(產(chǎn)生兩個(gè)分子 ATP)，繼而轉(zhuǎn)化為乳酸或乙酰輔酶A （在線粒體中）。 脂肪酸代謝也會(huì)產(chǎn)生乙酰輔酶A。 ? ? ? ?乙酰輔酶A隨后進(jìn)入三羧酸(TCA)循環(huán)，并通過(guò)氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。 ? ? ? ?除了葡萄糖代謝， 免疫細(xì)胞可以利用TCA循環(huán)機(jī)制，通過(guò)代謝谷氨酰胺來(lái)產(chǎn)生能量等。除了產(chǎn)生能量，各種中間分子還是合成脂質(zhì)，核酸和非必需氨基酸的前體。? T細(xì)胞激活代謝 ? ? ? ?TCR結(jié)合之后，T細(xì)胞啟動(dòng)合成代謝，從靜息狀態(tài)進(jìn)入激活，增殖。線粒體生物合成，提供能量供效應(yīng)T細(xì)胞。此過(guò)程中PI3k-AKT-mTORC活化， 誘導(dǎo)T細(xì)胞代謝重編程，從脂肪酸氧化和丙酮酸氧化轉(zhuǎn)為糖酵解和谷氨酰胺分解。 并產(chǎn)生中間產(chǎn)物：核苷酸， 氨基酸和脂肪酸 。 ? ? ? ?T細(xì)胞活化后的分化，受到MYC（通過(guò)mTORC調(diào)控代謝）的調(diào)控。高表達(dá)MYC的細(xì)胞分化為效應(yīng)T細(xì)胞，低表達(dá)MYC的細(xì)胞分化為記憶樣T細(xì)胞。 ? ? ? ?糖酵解是T細(xì)胞活化后所需的主要代謝通路（Warburg effect：從氧化磷酸化轉(zhuǎn)化為糖酵解）。T細(xì)胞增殖需要線粒體代謝，產(chǎn)生ATP給生物合成，信號(hào)通路，產(chǎn)生ROS，激活NFAT（IL-2產(chǎn)生的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子）等。 不同分化狀態(tài)T細(xì)胞代謝 @效應(yīng)T細(xì)胞 ? ? ? ?naive CD4+T 細(xì)胞激活后，分化為效應(yīng)T細(xì)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(diào)節(jié)通路。 - mTORC1活性對(duì)于TH1,TH17, CD8+T分化極其重要。
- mTORC1-mTORC2活性則對(duì)TH2和TFH重要。
? ? ? ?一些T細(xì)胞分化重要的調(diào)節(jié)分子，也被證實(shí)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(yīng)T細(xì)胞需要糖酵解，GLUT1在其中有重要作用。 ? ? ? ?效應(yīng)T細(xì)胞的命運(yùn)受到葡萄糖代謝調(diào)控分子（HIF1α和PDH）的調(diào)節(jié)。 ? ? ? ?丙酮酸生成后（糖酵解的最后一步），丙酮酸通過(guò)乳酸脫氫酶(LDH)轉(zhuǎn)化為乳酸，通過(guò)PDH轉(zhuǎn)化乙酰輔酶A進(jìn)入線粒體。 ? ? ? ?HIF1α調(diào)節(jié)CD4和CD8T細(xì)胞的糖代謝，同時(shí)也控制TH1和TH17細(xì)胞的分化；相反，mTORC2調(diào)節(jié)RhoA(小GTPase），是TH2分化必需的。 ? ? ? ?TH17表達(dá)ICER（inducible cAMP early repressor），上調(diào)PDK1，從而產(chǎn)生高水平乳酸（低水平乙酰輔酶A）。 氨基酸代謝 ? ? ? ?氨基酸對(duì)于蛋白質(zhì)合成，核酸合成，調(diào)節(jié)mTORC1通路，T細(xì)胞應(yīng)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(xì)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(jìn)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(jìn)向效應(yīng)T細(xì)胞分化。谷氨酸缺乏，抑制α酮戊二酸產(chǎn)生，則促進(jìn)向調(diào)節(jié)T細(xì)胞分化。 ? ? ? ?谷氨酰胺酶是谷氨酰胺分解途徑第一個(gè)酶，被ICER誘導(dǎo)產(chǎn)生，促進(jìn)TH17分化。 ? ? ? ?亮氨酸是一種必需的氨基酸，能刺激mTORC信號(hào)和T細(xì)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(yīng)T細(xì)胞增殖必需。 脂代謝 ? ? ? ?靜止的T細(xì)胞利用β-氧化分解脂肪酸成乙酰輔酶A， 進(jìn)入TCA循環(huán)提供能量給細(xì)胞。T細(xì)胞激活后，則從β-氧化轉(zhuǎn)為糖酵解和谷氨酰胺分解。增殖的T細(xì)胞，需要外源性的脂肪（長(zhǎng)鏈和短鏈脂肪酸），和內(nèi)源性脂肪（來(lái)自于脂肪酸合成），用于細(xì)胞膜合成，產(chǎn)生能量（通過(guò)TCA循環(huán)），TCR信號(hào)傳遞等。 ? ? ? ?脂肪代謝（尤其新脂肪的合成）對(duì)于TH17的分化非常重要。 ? ? ? ?乙酰輔酶A羧化酶1(ACC1)是內(nèi)源性脂肪酸合成的重要調(diào)節(jié)因子，促進(jìn)乙酰輔酶A的轉(zhuǎn)化丙二酸單酰CoA；這種輔酶A衍生物阻止脂肪酸進(jìn)入線粒體和促進(jìn)脂肪酸鏈伸長(zhǎng)，控制T細(xì)胞向TH17和Treg分化的比例，所以在自身免疫性疾病發(fā)病過(guò)程有一定作用。 飲食來(lái)源的脂肪酸，西方飲食多長(zhǎng)鏈脂肪，誘導(dǎo)炎癥，細(xì)胞向TH1和TH17分化，富含纖維飲食多短鏈脂肪，促進(jìn)Treg分化，并維持Treg。 @記憶T細(xì)胞 ? ? ? ?記憶T細(xì)胞分為三類：中樞記憶，效應(yīng)記憶，組織駐留記憶。 ? ? ? ?每一個(gè)類別都有自己的代謝方案。 ? ? ? ?中樞記憶T細(xì)胞：脂肪代謝為主（脂肪酸氧化），包含內(nèi)源性和外源性脂肪。 ? ? ? ?組織駐留記憶T細(xì)胞：依靠組織局部外源性脂肪 ? ? ? ?效應(yīng)記憶T細(xì)胞：AMPK調(diào)節(jié)的脂肪酸氧化，線粒體生物合成。在接受刺激之后，通過(guò)mTORC2-AKT通路和表觀遺傳改變，迅速切換至糖酵解，從記憶T細(xì)胞變成效應(yīng)T細(xì)胞。 ? ? ? ?糖酵解活性是最佳CD8+T記憶細(xì)胞功能所必需的。感染或者應(yīng)激狀態(tài)下，增加的醋酸，可以促進(jìn)糖酵解，對(duì)記憶T細(xì)胞向合適T細(xì)胞亞群分化很重要。 @調(diào)節(jié)性T細(xì)胞 ? ? ? ?Treg主要使用脂肪酸和丙酮酸氧化（線粒體氧化），而效應(yīng)T細(xì)胞使用mTORC1-AKT驅(qū)動(dòng)的糖酵解。 ? ? ? ?當(dāng)Treg被激活，開(kāi)始增殖時(shí)，使用的是糖酵解。但是mTORC1阻止FOXP3的表達(dá)， 破壞Treg功能誘導(dǎo)，因而進(jìn)入外周，Treg開(kāi)始傾向于使用脂肪代謝維持表型。機(jī)制是，F(xiàn)OXP3結(jié)合MYC啟動(dòng)子，抑制MYC表達(dá)和MYC依賴的轉(zhuǎn)錄（糖酵解和谷氨酰胺分解依賴MYC）。 
? ? ? ?氨基酸代謝對(duì)于Treg不是特別重要。但是氨基酸代謝的中間產(chǎn)物，如色氨酸，也可以結(jié)合芳香烴受體，對(duì)于Treg功能維持有一定作用。
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