文献解析|Science聚焦IL-10：免疫代谢新发现

IL-10

免疫代谢作为当前研究的热门领域，主要将焦点放在了肿瘤代谢与免疫反应之间的紧密联系上。癌细胞的代谢变化不仅塑造着肿瘤微环境，还深刻地影响着免疫应答和抗癌治疗的效果。这些发现促使研究者思考，通过调节代谢途径来优化肿瘤微环境，是否能增强免疫反应，从而提升肿瘤治疗的成功率。

然而，在众人纷纷聚焦肿瘤免疫代谢之时，另一些研究者独具慧眼，将目光投向了另一个研究前沿——炎症。他们提出疑问：炎症因子与免疫细胞的代谢之间是否存在某种关联？

《Science》杂志曾刊登过一篇题为《Anti-inflammatory effect of IL-10 mediated by metabolic reprogramming of macrophages》的研究论文。该论文由美国耶鲁大学医学院和哈佛医学院的科研人员合作完成，他们以IL-10信号缺失的小鼠和患者为研究对象，深入探讨了炎症性肠病中关键炎症因子IL-10对巨噬细胞代谢的影响。

这项研究从代谢角度揭示了炎症性肠病的发病机理，并为IL-10发挥抗炎作用的具体机制提供了宝贵的见解。

文章背景

在深入探究炎症性肠病的发病机制时，一个核心炎症因子——IL-10，引起了研究人员的广泛关注。已知在小鼠和人类的体内，一旦缺乏IL-10或其受体IL-10R，便会引发剧烈的肠道炎症反应。肠道巨噬细胞作为肠道稳态的守护者，对调控肠道炎症反应起着举足轻重的作用。

进一步的研究发现，巨噬细胞在激活过程中，其代谢特征会发生显著变化。这一发现促使研究人员深入思考：IL-10是否参与了巨噬细胞炎症激活过程中的代谢调控？如果存在这种调控关系，那么其背后的具体机制又是什么？基于这些疑问，研究人员展开了本项研究，旨在揭示IL-10与巨噬细胞代谢之间的潜在联系，以及这种联系在炎症性肠病发病中的作用。

研究思路

一，IL-10作用揭秘：通过抑制糖酵解调节代谢

在初步探究IL-10对巨噬细胞代谢的影响时，研究人员发现，相较于正常的巨噬细胞，缺乏IL-10的骨髓来源巨噬细胞展现出了异常的代谢特征。这些细胞表现出增强的糖酵解活性，同时氧化磷酸化水平却有所下降。更具体地说，这些IL-10缺陷的巨噬细胞在葡萄糖的摄取上维持在一个较高的水平，这暗示了IL-10在某种程度上对巨噬细胞的葡萄糖摄取具有抑制效应。

二，IL-10作用机制揭秘：维护线粒体健康，促进细胞自噬

随后，研究人员深入探究了IL-10在巨噬细胞中的具体调控机制。实验结果显示，在缺乏IL-10的条件下，巨噬细胞在受到LPS（脂多糖）刺激时，其线粒体功能会出现明显障碍，并伴随着大量ROS（活性氧物种）的累积。在此基础上，研究人员进一步发现，IL-10能够通过上调mTOR抑制因子DDIT4的表达，来有效抑制mTOR信号通路的激活。

鉴于mTOR在糖脂代谢中扮演的关键角色，这一发现揭示了IL-10通过IL-10-DDIT4-mTOR这一信号轴，对巨噬细胞的代谢活动进行精细调控，进而深刻影响巨噬细胞的功能状态。

三，IL-10的抗炎效应：调控细胞表型变化

随后，研究人员进一步深入探究了IL-10与炎症发生之间的复杂联系。他们观察到，在IL-10缺失的巨噬细胞中，线粒体产生的ROS（活性氧物种）显著增加，这一变化成为了激活炎症小体的内源性信号。而IL-10则通过抑制糖脂代谢中的关键调控因子mTOR，诱导线粒体吞噬作用的增强，进而有效地抑制了炎症小体的激活，从而发挥抗炎作用。这一发现揭示了IL-10在调控巨噬细胞代谢与炎症反应之间的重要桥梁作用。

四，动物实验证实：IL-10具有预防炎症性肠病的潜力

最终阶段，研究人员分别在炎症性肠病的小鼠模型与人体样本中验证了之前的发现。结果显示，在IL10基因敲除（IL10−/−）小鼠模型和IL-10受体（IL-10R）缺陷的炎症性肠病患者中，肠道巨噬细胞内的mTOR信号通路异常增强，线粒体产生的ROS显著增加，同时炎症小体也被激活。这些发现强烈暗示，mTOR可能是治疗炎症性肠病的一个极具潜力的靶点。

综上所述，本研究聚焦于IL-10对巨噬细胞代谢的调控作用，揭示了其通过IL10-DDIT4-mTOR信号轴影响巨噬细胞的代谢状态和抗炎性能。研究发现，IL-10通过抑制mTOR通路在细胞代谢调控中发挥着关键作用，而这一代谢调控对于炎症的控制具有决定性意义。这些发现提示我们，针对巨噬细胞中的mTOR通路进行干预，可能为炎症性疾病的治疗或预防提供新的策略和思路。