调节性T细胞激活状态下独特脂质组学特征的转录组-代谢组-脂质组多组学联合解析

本研究针对调节性T细胞（Tregs）代谢调控机制不明的科学问题，通过整合转录组、代谢组和脂质组分析技术，揭示了Tregs激活后富含omega-3长链多不饱和脂肪酸（PUFA）的甘油三酯（TGs）和神经酰胺（Cer）特征性积累，并发现溶酶体/过氧化物酶体富集现象。该研究为Tregs免疫调节功能提供了新的代谢视角，对自身免疫疾病和肿瘤免疫治疗具有重要启示意义。

　　

免疫代谢研究的新突破：Tregs激活状态的脂质密码

免疫系统中的调节性T细胞（Tregs）如同"和平卫士"，通过抑制过度免疫反应维持机体稳态。尽管已知其依赖氧化磷酸化（OXPHOS）的独特代谢特性，但脂质代谢如何影响Tregs功能仍是未解之谜。近年研究发现，Tregs在肿瘤微环境中功能失调可能与代谢重编程相关，而脂质作为细胞膜结构和信号分子的重要组成，其动态变化可能隐藏着调控Tregs功能的关键线索。

为破解这一科学难题，日本东京慈惠会医科大学的研究团队在《Immunobiology》发表了一项开创性研究。研究人员采用多组学整合策略，首次系统描绘了Tregs激活过程中的脂质代谢图谱，发现其富含omega-3长链多不饱和脂肪酸（PUFA）的甘油三酯（TGs）和神经酰胺（Cer）特征性积累，并揭示溶酶体/过氧化物酶体等细胞器重构的分子机制。这项研究为理解Tregs的免疫调节功能提供了全新视角，对开发基于代谢干预的自身免疫疾病和肿瘤治疗策略具有重要指导意义。

研究团队运用冷冻外周血单个核细胞（PBMCs）分离Tregs，通过T细胞受体（TCR）刺激结合IL-2培养实现体外激活。关键技术包括：流式细胞分选（FACS）获取CD4⁺
CD25⁺
CD127^low
Tregs群体；RNA测序（RNA-seq）分析转录组变化；毛细管电泳-飞行时间质谱（CE-TOFMS）进行代谢组检测；液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）完成脂质组 profiling；共聚焦显微镜观察细胞器动态。

2.1 Tregs具有独特的转录组特征
通过对比静息与激活状态的Tregs和效应T细胞（Teffs），发现Tregs特异性高表达FOXP3、IL2RA等标志基因。激活后PPAR-α/γ和CD36显著上调，提示脂质代谢通路激活。

2.2 静息Tregs呈现特征性代谢谱
代谢组分析显示静息Tregs三羧酸循环（TCA cycle）活跃而糖酵解受抑，与线粒体复合物I/IV上调的转录组结果一致，证实其偏好氧化代谢的生物学特性。

2.3 激活Tregs展现独特脂质组学特征
脂质组学揭示激活Tregs富含含二十二碳六烯酸（DHA, C22:6）的甘油三酯（如TG(18:0_20:5_22:6)），同时三酰甘油脂肪酶表达增加，表明其具有活跃的脂质周转能力。

2.4 神经酰胺合成增强
激活Tregs中Cer(d18:0_16:0)等神经酰胺含量显著升高，伴随神经酰胺合成酶（CERS1-6）和鞘磷脂合酶基因上调，提示鞘脂代谢重编程可能参与Tregs功能调控。

2.5 多组学整合揭示代谢-转录关联
通过IntLIM算法发现TRIB2基因表达与TG(20:4_22:5_22:6)水平正相关，建立转录-代谢调控网络，为理解Tregs代谢调控提供系统视角。

2.6 溶酶体/线粒体富集
共聚焦显微镜显示激活Tregs溶酶体标志物LAMP1/2表达增加，流式检测证实其线粒体膜电位（MT-1）升高，显示细胞器重构与代谢表型协同变化。

2.7 PPAR-α/γ上调与过氧化物酶体增殖
qPCR验证PPAR-α/γ在激活Tregs中特异性高表达，免疫荧光显示过氧化物酶体数量增加，为PUFA代谢提供细胞器基础。

研究结论与展望
该研究首次通过多组学整合揭示：Tregs激活后形成以omega-3 PUFA-TGs和神经酰胺为核心的独特脂质特征，伴随溶酶体/过氧化物酶体增殖的细胞器重构。这一发现不仅完善了Tregs代谢调控理论，更带来重要临床启示：①饮食补充DHA可能通过调节Tregs脂质代谢增强免疫耐受；②靶向Cer合成通路或成为调控Tregs功能的新策略；③PPAR-α/γ激动剂在自身免疫疾病中的应用值得探索。

研究也存在样本量有限、缺乏功能验证等局限。未来研究可拓展至肿瘤微环境等病理条件下Tregs脂质代谢变化，并开发特异性代谢干预手段。这项发表于《Immunobiology》的工作，为免疫代谢领域树立了多组学研究的典范，其发现将为代谢干预治疗策略提供重要理论依据。