明胶通过AMPK-线粒体分裂轴调控STING通路及糖酵解重编程增强巨噬细胞细菌吞噬功能

本研究针对细胞外基质成分明胶如何影响巨噬细胞免疫功能这一科学问题，通过PMA诱导的U937细胞模型，首次揭示明胶通过抑制AMPK通路引发线粒体分裂，进而激活STING信号通路并促进糖酵解重编程，最终增强细菌吞噬能力的分子机制，为创伤感染免疫调控提供了新靶点。

　　

在烧伤和局部感染等病理状态下，巨噬细胞需要迁移至富含细胞外基质（ECM）成分的损伤部位执行免疫功能。然而，ECM主要成分胶原蛋白及其降解产物明胶对巨噬细胞功能的调控机制尚不明确。沈阳药科大学的研究团队在《Cellular Signalling》发表的研究中，利用PMA诱导的人淋巴瘤U937细胞（具有巨噬细胞特性）模型，首次系统阐明明胶通过独特分子机制增强细菌吞噬能力的全过程。

研究采用细菌菌落形成单位（CFU）计数、Giemsa染色和流式细胞术定量吞噬效率，结合线粒体膜电位检测、mtDNA释放分析和代谢通量测定等关键技术。通过药理学激活/抑制AMPK、干预线粒体分裂融合平衡，验证了关键信号节点的作用。

主要研究发现：

1. 明胶特异性增强细菌吞噬功能：与胶原I不同，明胶预培养显著提升U937细胞对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的吞噬率，但对乳胶颗粒无影响。

2. AMPK-线粒体分裂轴的核心作用：明胶通过抑制AMPK（adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase）Thr172位点磷酸化，诱导线粒体分裂蛋白DRP1介导的线粒体过度分裂，导致线粒体功能障碍和mtDNA泄漏。

3. STING通路与糖酵解重编程的协同效应：泄漏的mtDNA激活胞质STING通路，同时线粒体功能障碍引发糖酵解代偿性增强，双重机制共同促进吞噬功能提升。

这项研究不仅揭示ECM微环境调控免疫细胞功能的新机制，更提出AMPK-线粒体动力学轴可作为创伤感染治疗的潜在干预靶点。特别值得注意的是，明胶引发的代谢重编程（glycolytic reprogramming）与先天免疫应答的耦合现象，为理解免疫代谢调控提供了新视角。研究还提示临床需关注创伤部位ECM成分变化对感染预后的影响，为开发基于基质微环境调控的免疫疗法奠定理论基础。