《自然》：巨噬細胞挺“挑食”！科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞會根據(jù)吞噬的細菌死活啟動不同“消化”進程，死細菌更“有營養(yǎng)”，活細菌要警惕應(yīng)對

哺乳動物細胞普遍傾向于使用低分子量的營養(yǎng)物質(zhì)作為能量來源，這些物質(zhì)主要來自于環(huán)境攝取，但部分細胞也有能力自己創(chuàng)造能源。

巨噬細胞敢用這個名字，它的吞噬能力絕對是非常出眾的。巨噬細胞能夠?qū)⑼淌傻奈⑸锇谕淌审w中，隨后與溶酶體融合，通過各種酶的綜合作用降解。

有人認為，巨噬細胞形成的吞噬溶酶體是一個完全封閉的囊泡，可以防止?jié)撛诘挠泻ξ镔|(zhì)擴散。但也有研究發(fā)現(xiàn)，降解產(chǎn)生了部分物質(zhì)，是可以作為細胞過程的燃料被利用的。

為了確認巨噬細胞是否具有這種能力，研究者用死大腸桿菌（KEC）處理了巨噬細胞，并追蹤了后續(xù)的轉(zhuǎn)錄變化。RNA測序結(jié)果顯示，在處理后4個小時，巨噬細胞有大約1200個差異表達基因，且表達模式與單純的脂多糖（LPS）刺激有很大區(qū)別，可以觀察到很多與代謝過程和代謝物膜轉(zhuǎn)運有關(guān)的基因高表達。

也就是說，吞噬KEC對巨噬細胞的代謝和營養(yǎng)處理途徑是有影響的。

通過基因表達分析和同位素標記追蹤，研究者確定，巨噬細胞“消化”KEC產(chǎn)生的氨基酸和碳源能夠作為線粒體的燃料，支持氧化磷酸化。實驗中，攝入KEC后，巨噬細胞的耗氧率（OCR）確實顯著提高了。

有趣的是，活細菌（EC）卻沒有這么“美味”了。

分析結(jié)果顯示，攝取EC與攝入KEC的巨噬細胞代謝有顯著差異，攝取KEC時谷胱甘肽（GSH）相關(guān)代謝物更加豐富。GSH是一種重要的抗氧化劑，吞噬KEC的巨噬細胞氧化應(yīng)激水平的確也比較低。

為什么會這樣呢？

研究者對比了EC和KEC的代謝組學(xué)，發(fā)現(xiàn)KEC中cAMP有著顯著的積累，這是ATP生物合成途徑中的關(guān)鍵代謝物。

cAMP正是KEC好吃的關(guān)鍵了。

研究者進一步分析背后機制發(fā)現(xiàn)，在攝取EC的情況下，EC觸發(fā)了巨噬細胞的模式識別受體（PRR），如TLR4等，激活了免疫反應(yīng)，產(chǎn)生活性氧和IL-1β等細胞因子，協(xié)助清除感染。

cAMP的存在則促進了AMPK通路的激活，抑制了mTORC1的活性，減少了活性氧和IL-1β的分泌。