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综述:免疫细胞糖酵解在脑出血后继发神经炎症中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Clinical Immunology 4.5
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这篇综述聚焦脑出血(ICH)后继发神经炎症中免疫细胞糖酵解(glycolysis)的关键作用,系统阐述了外周免疫细胞(中性粒细胞、巨噬细胞、T细胞、NK细胞)和中枢免疫细胞(小胶质细胞)等通过糖酵解重编程(metabolic reprogramming)调控炎症的双向机制,并探讨了靶向糖酵解通路(如乳酸代谢、Warburg效应)改善神经损伤的治疗潜力,为代谢干预策略提供了新视角。
脑出血后,免疫细胞的能量需求激增,触发显著的代谢重编程现象。这一过程最初在肿瘤研究中被定义为“Warburg效应”——即细胞在富氧环境下仍优先选择糖酵解而非氧化磷酸化(OXPHOS)供能。类似地,ICH微环境中的免疫细胞通过上调糖酵解关键酶(如HK2、PKM2)加速葡萄糖分解,产生大量ATP和中间代谢物,以满足其吞噬、迁移和炎症因子分泌的高能耗需求。值得注意的是,糖酵解速率可比静息状态提高10-20倍,这种代谢切换直接关联炎症反应的强度。
外周免疫细胞:中性粒细胞浸润是ICH早期标志事件,其糖酵解产物乳酸通过降低局部pH值激活NLRP3炎症小体,加剧脑水肿。而M1型巨噬细胞依赖糖酵解促进IL-1β分泌,M2型则通过OXPHOS发挥抗炎作用。
中枢免疫细胞:小胶质细胞在ICH后6小时内即发生糖酵解通量激增,驱动TNF-α和IL-6释放。有趣的是,抑制其糖酵解关键酶PFKFB3可减少40%-60%的促炎因子产生。
其他胶质细胞:星形胶质细胞通过糖酵解-乳酸穿梭机制调控神经元存活,而少突胶质细胞的糖酵解障碍则导致髓鞘修复延迟。
作为糖酵解终产物,乳酸在ICH后形成“乳酸风暴”,浓度可达正常脑组织的5-8倍。其作用呈现时空特异性:早期(<24小时)通过酸中毒扩大血脑屏障(BBB)损伤,但后期(72小时后)则作为替代能源被神经元摄取,通过表观遗传修饰(如组蛋白乳酸化)促进抗炎基因表达。这种双面性提示靶向乳酸转运体(MCT1/4)可能成为精准干预策略。
目前实验性干预手段包括:2-脱氧葡萄糖(2-DG)抑制糖酵解可使血肿体积缩小30%,二甲双胍通过AMPK通路促进M2型极化,以及PFK15选择性阻断PFKFB3减轻神经炎症。然而,代谢调控的时空特异性仍是临床转化难点——例如在ICH急性期抑制糖酵解可能削弱免疫防御,而恢复期激活则有利于组织修复。
ICH后的神经炎症本质是免疫代谢网络失衡的结果。未来研究需聚焦三大方向:1)单细胞水平解析免疫细胞亚群的代谢异质性;2)开发时空特异性代谢调节剂;3)建立糖酵解动态变化与临床预后的相关性模型。突破这些瓶颈将推动“免疫代谢疗法”从实验室走向病床。
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