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这篇综述聚焦免疫代谢组学与炎症。探讨了炎症到消退过程中代谢变化，涉及胞葬作用（Efferocytosis）、IL-10 信号通路等。还介绍了相关代谢组学技术及炎症性疾病的代谢生物标志物，为理解炎症机制和治疗提供新思路。
免疫代谢组学时代对炎症的剖析
免疫代谢（Immunometabolism）在免疫细胞功能及免疫反应中代谢变化的研究里占据重要地位，而代谢组学技术的发展，为探究炎症过程中的代谢奥秘打开了新窗口。
代谢组学概述
“代谢组（Metabolome）” 于 1998 年首次被提出，用来描述生物体中所有的代谢物（即分子量小于 1500 道尔顿的小分子）。代谢组学则是对生物体、组织、细胞或系统中所有代谢物进行分析（识别和定量）的学科。其发展历程中，早期局限于代谢谱分析和代谢指纹分析，如今已涵盖靶向和非靶向代谢组学。靶向代谢组学分析预定义的一组代谢物，并非真正意义上的 “组学” 方法；非靶向代谢组学试图捕获样本中所有（已知）代谢物的信息，但面临参考标准缺失、未知代谢物鉴定困难等挑战。同时，代谢组学技术也在不断发展，如基于质谱成像（MSI）的空间代谢组学、单细胞代谢组学等，能够提供更详细的代谢信息。
炎症过程中的代谢变化
- 胞葬作用的代谢驱动：胞葬作用（Efferocytosis）是吞噬细胞清除凋亡细胞尸体的关键过程，对维持组织稳态和防止炎症至关重要。这一过程伴随着广泛的代谢变化，吞噬细胞处理凋亡细胞尸体需要消耗大量能量，依赖葡萄糖摄取和糖酵解。而且，凋亡细胞来源的氨基酸、脂质等代谢物的转运和利用也十分关键。例如，精氨酸通过特定转运体跨膜运输，在胞葬过程中发挥重要作用；色氨酸代谢产生的犬尿氨酸（Kynurenine），可激活芳香烃受体（AhR），诱导免疫抑制因子 TGF-β 和 IL-10 的表达，促进炎症消退。但目前对于氨基酸等物质从吞噬溶酶体转运到细胞质的机制仍有待进一步研究。
- IL-10 与代谢重编程：IL-10 是一种在炎症向消退转变过程中产生的抗炎细胞因子，对稳态免疫调节至关重要。一方面，髓样细胞激活时，糖酵解产生的 ATP 经转化为腺苷并激活腺苷受体 A2aR，驱动 IL-10 的产生；另一方面，IL-10 通过抑制葡萄糖转运蛋白 1（GLUT-1）的转位，促进线粒体氧化磷酸化（OXPHOS），同时诱导 DNA 损伤诱导转录 4 蛋白（DDIT4），抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物 1（mTORC1），从而重编程巨噬细胞代谢，发挥免疫抑制功能。此外，IL-10 还能减少鞘脂合成，抑制炎症性长链鞘氨醇（如 Cer24:0）的产生，限制促炎基因表达。
- 训练免疫的代谢调控：训练免疫（Trained immunity）指骨髓来源的髓样细胞在接触非致死性微生物刺激后发生的表观遗传和转录重编程，能产生对后续感染的广泛保护。“训练” 后的髓样细胞代谢发生改变，如糖酵解、OXPHOS 和 mTORC1 活性增加，但目前对于这些代谢变化的具体作用及机制仍不清楚。研究训练免疫的代谢变化，有助于深入理解其保护机制，为干预炎症和感染性疾病提供新方向。
炎症性疾病的代谢生物标志物
代谢组学分析在炎症性疾病的研究中具有重要意义，不仅有助于药物开发，还能通过非侵入性生物样本（如血液、尿液）寻找代谢生物标志物，用于疾病的诊断和分层。
- 系统性硬化症：血浆代谢组学分析发现，系统性硬化症（Ssc）患者中犬尿氨酸途径活性增加，犬尿氨酸可能是区分 Ssc 患者是否患有间质性肺病（ILD）的潜在生物标志物。此外，脯氨酸甜菜碱、根皮素 2’-O - 葡萄糖醛酸苷等代谢物也可能与 Ssc-ILD 的发生风险相关，但仍需更大规模研究验证。
- 多发性硬化症：对多发性硬化症（MS）患者血浆或血清的代谢组学分析显示，患者存在芳香族氨基酸代谢异常、微生物源性代谢毒素增加等情况。其中，犬尿氨酸 / 色氨酸代谢降低与更高的残疾评分相关，有望作为 MS 的分层生物标志物，但还需进一步研究不同 MS 亚型进行验证。
- 动脉粥样硬化：通过对动脉粥样硬化斑块进行空间分辨代谢物分析，发现稳定斑块和不稳定斑块具有不同的代谢特征。不稳定斑块中富含活性氧（ROS）、色氨酸代谢物和芳香族氨基酸，而稳定斑块中长链脂肪酸、酰基肉碱和酰基甘氨酸含量较高，不过这些结果也需要大样本研究来进一步确认。
- 炎症性肠病：在炎症性肠病（IBD）的研究中，溃疡性结肠炎（UC）患者活动期血清中犬尿氨酸、天冬酰胺和谷氨酸水平显著升高；克罗恩病（CD）患者则存在脱氧胆酸、棕榈酰胺等代谢物的变化，且 CD 患者结肠组织中硒含量降低。这些代谢物都有可能作为 IBD 的生物标志物，但仍需大规模队列研究验证。
- 败血症：败血症（Sepsis）患者的代谢组学研究较为复杂，不同研究发现了多种潜在的生物标志物，如琥珀酸半醛、尿嘧啶、尿苷等，但由于败血症的复杂性和研究样本量较小，这些生物标志物都需要在更大规模的队列中进行验证。
结论与展望
从炎症到消退的过程受胞葬作用、免疫抑制细胞因子（如 TGF-β 和 IL-10）等多种因素调控，代谢程序在其中发挥关键作用，尤其是色氨酸 / 犬尿氨酸途径、多胺代谢等。未来，空间和单细胞代谢组学分析结合转录组学、蛋白质组学数据及 CRISPR 筛选技术，将有助于深入理解代谢物、氨基酸和脂质的转运机制，以及慢性炎症性疾病的发病机制。同时，代谢组学分析还需进一步提高重复性和分析方法，整合多组学数据，借助新的生物信息学深度学习工具，为炎症性疾病的治疗和诊断提供更有力的支持。
